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氨基酸家族的新成員
氨基酸是蛋白質(zhì)的基本單位，在遺傳信息的傳遞過(guò)程中，由AUCG四種堿基構(gòu)成的“核酸語(yǔ)言”，通過(guò)三個(gè)堿基形成的密碼子轉(zhuǎn)變成20種常見(jiàn)的天然氨基酸組成的“蛋白質(zhì)語(yǔ)言”。人們很早就破 譯得到包括64個(gè)密碼子的傳統(tǒng)密碼子表（下表中為部分密碼子）。
| 第一個(gè)字母 |
第二個(gè)字母 |
第三個(gè)字母 |
| U |
C |
A |
G |
| U |
苯丙氨酸 |
絲氨酸 |
酪氨酸 |
半胱氨酸 |
U |
| 苯丙氨酸 |
絲氨酸 |
酪氨酸 |
半胱氨酸 |
C |
| 亮氨酸 |
絲氨酸 |
終止 |
終止 |
A |
| 亮氨酸 |
絲氨酸 |
終止 |
色氨酸 |
G |
| …… |
…… |
…… |
1986 年，科學(xué)家在研究谷胱甘肽過(guò)氧化物酶的作用時(shí)，發(fā)現(xiàn)了硒代半胱氨酸（sec）。通過(guò)比較含硒（s）多肽鏈的基因序列和氨基酸序列，證實(shí)了終止密碼子UGA是編碼Sec的密碼子。因?yàn)檫@種新發(fā)現(xiàn)的氨基酸在結(jié)構(gòu)上可視為半胱氨酸（如圖）側(cè)鏈上的S元素被Se取代的產(chǎn)物，所以它被稱為Sec.又因?yàn)樗窃?0種常見(jiàn)的天然蛋白質(zhì)氨基酸之后發(fā)現(xiàn)的，所以又稱為第21種蛋白質(zhì)氨基酸。
研究發(fā)現(xiàn)，密碼子UGA通常作為蛋白質(zhì)合成的終止密碼子，但當(dāng)mRNA鏈UGA密碼子后面出現(xiàn)一 段特殊序列時(shí)，UGA才成為Sec的密碼子，使Sec摻入到多肽鏈中去。后來(lái)科學(xué)家發(fā)現(xiàn)某些古細(xì)菌以 及包括哺乳動(dòng)物在內(nèi)的動(dòng)物體中的Sec也都是由UGA編碼。
Sec是蛋白質(zhì)中硒的主要存在形式，也是唯一的含有準(zhǔn)金屬元素的氨基酸。迄今為止，Sec已經(jīng)被發(fā)現(xiàn)是25種含硒酶的活性中心，是含硒酶的靈魂，如果沒(méi)有這第21種氨基酸，含硒酶就無(wú)法工作，人就會(huì)出各種各樣的病癥。如谷胱甘肽過(guò)氧化物酶是人體內(nèi)廣泛存在的一種重要的過(guò)氧化物分解 酶，它能催化有毒的過(guò)氧化物還原成無(wú)毒的羥基化合物，從而保護(hù)細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)及功能不受過(guò)氧化 物的干擾及損害。
人體的“第21種氨基酸--硒代半胱氨酸”的發(fā)現(xiàn)說(shuō)明科學(xué)是一個(gè)發(fā)展的過(guò)程，科學(xué)知識(shí)也 隨著研究的深入而不斷改變著。
（1）請(qǐng)根據(jù)上述文章內(nèi)容對(duì)傳統(tǒng)密碼子表提出一處修正意見(jiàn)：
密碼子表中 UGA 位置可以是終止或硒代半胱氨酸
密碼子表中 UGA 位置可以是終止或硒代半胱氨酸
。Sec的密碼子為UGA，DNA分子上與該密碼子對(duì)應(yīng)的堿基對(duì)序列是
。
（2）請(qǐng)畫(huà)出Sec的側(cè)鏈基團(tuán)（R 基）：
-CH2-SeH
-CH2-SeH
。
（3）當(dāng)核糖體進(jìn)行翻譯時(shí)，終止密碼子沒(méi)有相應(yīng)的RNA結(jié)合，而是與終止因子（一種蛋白質(zhì)）結(jié)合，翻
譯終止。mRNA上的密碼子UGA是對(duì)應(yīng)翻譯終止還是編碼Sec呢？有人曾經(jīng)提出過(guò)“終止因子與攜帶Sec的tRNA競(jìng)爭(zhēng)結(jié)合密碼子UGA”的假設(shè)，請(qǐng)結(jié)合文中內(nèi)容判斷研究結(jié)果是否支持該假設(shè)，并在下表中相應(yīng)位置寫(xiě)出理由。
| 支持 |
不支持 |
|
無(wú) 無(wú)
|
不支持，只有 UGA 后面有特殊序列時(shí)，才成為 Sec 的密碼子，該位置是終止還是編碼氨基酸是確定的，二者不是競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系 不支持，只有 UGA 后面有特殊序列時(shí)，才成為 Sec 的密碼子，該位置是終止還是編碼氨基酸是確定的，二者不是競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系
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（4）文中提到某些古細(xì)菌以及包括哺乳動(dòng)物在內(nèi)的動(dòng)物體中的Sec也都是由密碼子UGA編碼”，這也為“現(xiàn)存的豐富多樣的物種是由
共同祖先
共同祖先
長(zhǎng)期進(jìn)化形成的提供了證據(jù)。
（5）硒是人體生命活動(dòng)不可缺少的微量元素，被國(guó)內(nèi)外醫(yī)藥界和營(yíng)養(yǎng)學(xué)界稱為“長(zhǎng)壽元素”，請(qǐng)根據(jù) 文中提供的資料進(jìn)行解釋
硒元素可以構(gòu)成含有 Sec 的蛋白質(zhì)，補(bǔ)充硒元素能夠保證含硒酶的正常合成并發(fā)揮作用，減少由于過(guò)氧化物造成的細(xì)胞損傷和衰老，達(dá)到長(zhǎng)壽的結(jié)果
硒元素可以構(gòu)成含有 Sec 的蛋白質(zhì)，補(bǔ)充硒元素能夠保證含硒酶的正常合成并發(fā)揮作用，減少由于過(guò)氧化物造成的細(xì)胞損傷和衰老，達(dá)到長(zhǎng)壽的結(jié)果
。
【答案】密碼子表中 UGA 位置可以是終止或硒代半胱氨酸；
；-CH
2-SeH；無(wú)；不支持，只有 UGA 后面有特殊序列時(shí)，才成為 Sec 的密碼子，該位置是終止還是編碼氨基酸是確定的，二者不是競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系；共同祖先；硒元素可以構(gòu)成含有 Sec 的蛋白質(zhì)，補(bǔ)充硒元素能夠保證含硒酶的正常合成并發(fā)揮作用，減少由于過(guò)氧化物造成的細(xì)胞損傷和衰老，達(dá)到長(zhǎng)壽的結(jié)果
