Question

20．資料一：肉毒類毒素是肉毒梭菌產生的毒性極強的神經麻痹毒素，它是由兩個亞單位（每個亞單位為一條鏈盤曲折疊而成）組成的一種生物大分子，1mg可毒死20億只小鼠．煮沸1min或75℃下加熱5～10min，就能使其完全喪失活性．可能引起肉毒梭菌中毒的食品有臘腸、火腿、魚及魚制品、罐頭食品、臭豆腐、豆瓣醬、面醬、豆豉等．下面是肉毒類毒素的局部結構簡式（圖1）：

請據此回答：
（1）肉毒類毒素的化學本質是蛋白質，其基本組成單位的結構通式是．
（2）高溫可使肉毒類毒素失活的主要原理是高溫使蛋白質空間結構破壞．
（3）由上圖可知，該片段由5種單體組成，有4個肽鍵．
資料二：現一多肽，化學式為C₅₅H₇₀O₁₉N₁₀，已知將它徹底水解后得到下列（圖2）四種氨基酸：
依據資料二中該多肽化學式的推算，它在完全水解后可得到氨基酸10個，得到的谷氨酸是4個．該化合物水解時，斷裂的化學鍵是肽鍵，結構簡式為-CO-NH-，需消耗9個H₂O分子．此多肽名叫十肽．
資料三：用氨基酸自動分析儀測定幾種多肽化合物和蛋白質的氨基酸數目如下：

化 合 物	多肽化合物						蛋白質
	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
	催產 素	牛加壓素	血管舒緩素	平滑肌舒張素	豬促黑色素細胞激素	人促黑色素細胞激素	牛胰蛋白酶	人胰島素	免疫球蛋白IG	人血紅蛋白
氨基酸數	9	9	9	10	13	22	223	51	660	574

7的生理功能說明蛋白質具有催化作用；8的生理功能說明蛋白質具有調節(jié)機體生命活動作用；
9的生理功能說明蛋白質具有免疫作用；10的生理功能說明蛋白質具有運輸作用．

Answer 1

分析 1、分析圖1可知，該化合物含有的肽鍵（-CO-NH-）結構是4個，因此是由5個氨基酸經過脫水縮合反應脫去4分子水形成的．
2、分析圖2中四種氨基酸都只含一個氨基，因此根據該多肽化學式中的N原子數推算可知，該化合物是由10個氨基酸脫水縮合形成的，它在完全水解后可得到氨基酸10個．
3、分析表格可知，該部分是蛋白質結構和功能的多樣性，蛋白質結構多樣性與組成蛋白質的氨基酸的種類、數目、排列順序和蛋白質的空間結構不同，蛋白質結構多樣性決定功能多樣性，有的蛋白質是細胞和生物體的重要組成成分，有的蛋白質具有催化功能，有的蛋白質具有運輸功能，有的蛋白質具有免疫功能，有的蛋白質具有調節(jié)機體生命活動的功能等．

解答 解：資料一：
（1）由題圖可知，肉毒類毒素的化學本質是蛋白質；蛋白質的基本組成單位是氨基酸，氨基酸的結構通式是：．
（2）高溫可使肉毒類毒素失活的主要原理是高溫使蛋白質空間結構破壞．
（3）由題圖可知，該化合物含有的肽鍵（-CO-NH-）結構是4個，因此單體氨基酸數是5個．
資料二：
由題干知，多肽的化學式為C₅₅H₇₀O₁₉N₁₀，水解形成的四種氨基酸都只含有一個N，因此該化合物水解產生的氨基酸數是10個；四種化合物中，只有谷氨酸含有4個O，其他三種都只含有2個O，因此該化合物中的谷氨酸數是（19+9-20）÷2=4；多肽水解時，肽鍵斷裂，肽鍵的結構是-CO-NH-；該化合物是由10個氨基酸脫去9分子水形成的十肽化合物，因此水解需要消耗9分子水．
資料三：
7牛胰蛋白酶具有催化蛋白質水解的功能，這體現了蛋白質的催化功能；8胰島素具有調節(jié)血糖平衡的作用，這體現了蛋白質具有調節(jié)機體生命活動的功能；9免疫球蛋白在免疫過程中發(fā)揮重要作用，這體現了蛋白質的免疫功能；10血紅蛋白具有運輸血液中氧氣的功能，這體現了蛋白質的運輸功能．
故答案為：
資料一：
（1）蛋白質  
（2）高溫使蛋白質空間結構破壞
（3）5   4-CO-NH-9   十
資料二
10   4   肽鍵  
資料三
催化   調節(jié)機體生命活動    免疫  運輸

點評 本題的知識點是組成蛋白質的氨基酸的結構特點、氨基酸的脫水縮合反應、蛋白質結構和功能多樣性，要求考生熟練識記氨基酸的結構通式和蛋白質功能多樣性、理解氨基酸的脫水縮合反應，并學會應用相關知識結合資料信息對某些生物學問題進行解釋、推理、判斷．