Question

1．從某種真核細(xì)胞中提取出大量核糖體，放入含有下列幾種有機(jī)物（每種有機(jī)物各一分子，其中的氮原子已被¹⁵N標(biāo)記）的培養(yǎng)液里，假設(shè)培養(yǎng)液里含有核糖體完成其功能所需的一切物質(zhì)和條件．請(qǐng)回答：

（1）實(shí)驗(yàn)中，核糖體所需要完成的功能就是把上述物質(zhì)中的①④⑤（填標(biāo)號(hào)），通過(guò)脫水縮合方式合成多肽（蛋白質(zhì)），可以用雙縮脲試劑檢測(cè)．
（2）上述有機(jī)物合成的多肽至少含有2個(gè)氨基和2個(gè)羧基，稱(chēng)為三肽，有2 個(gè)肽鍵．
（3）如果實(shí)驗(yàn)中每種有機(jī)物的數(shù)量不限，當(dāng)檢測(cè)到某一多肽含20個(gè)¹⁵N，則該多肽最多有19個(gè)肽鍵．
（4）寫(xiě)出一個(gè)肽鍵的化學(xué)式-CO-NH-．

Answer 1

分析 1、構(gòu)成蛋白質(zhì)的基本單位是氨基酸，其結(jié)構(gòu)通式是 ，即每種氨基酸分子至少都含有一個(gè)氨基和一個(gè)羧基，且都有一個(gè)氨基和一個(gè)羧基連接在同一個(gè)碳原子上，這個(gè)碳原子還連接一個(gè)氫和一個(gè)R基，氨基酸的不同在于R基的不同．
2、氨基酸在核糖體中通過(guò)脫水縮合形成多肽鏈，而脫水縮合是指一個(gè)氨基酸分子的羧基（-COOH ）和另一個(gè)氨基酸分子的氨基（-NH₂）相連接，同時(shí)脫出一分子水的過(guò)程；連接兩個(gè)氨基酸的化學(xué)鍵是肽鍵，其結(jié)構(gòu)式是-CO-NH-；氨基酸形成多肽過(guò)程中的相關(guān)計(jì)算：肽鍵數(shù)=脫去水分子數(shù)=氨基酸數(shù)一肽鏈數(shù)，游離氨基或羧基數(shù)=肽鏈數(shù)+R基中含有的氨基或羧基數(shù)，至少含有的游離氨基或羧基數(shù)=肽鏈數(shù)，氮原子數(shù)=肽鍵數(shù)+肽鏈數(shù)+R基上的氮原子數(shù)=各氨基酸中氮原子總數(shù)．
3、蛋白質(zhì)或多肽中含有肽鍵，可與雙縮脲試劑作用產(chǎn)生紫色反應(yīng)．
4、分析題圖：結(jié)合氨基酸的結(jié)構(gòu)通式，可判斷題圖中的①是組成蛋白質(zhì)的氨基酸，其R基是-H；②不含羧基，不是構(gòu)成蛋白質(zhì)的氨基酸；③中的氨基和羧基沒(méi)有連在同一個(gè)碳原子上，不是構(gòu)成蛋白質(zhì)的氨基酸；④是構(gòu)成蛋白質(zhì)的氨基酸，其R基是-CH₂COOH；⑤是構(gòu)成蛋白質(zhì)的氨基酸，其R基是-（CH₂）₄-NH₂．

解答 解：（1）由以上分析知，題圖中的化合物①～⑤中，①④⑤屬于構(gòu)成蛋白質(zhì)的氨基酸，核糖體所需要完成的功能就是把上述物質(zhì)中的①④⑤，通過(guò)脫水縮合的方式合成多肽（蛋白質(zhì)），多肽（蛋白質(zhì)）中含有肽鍵，可以與雙縮脲試劑反應(yīng)呈紫色．
（2）由上述有機(jī)物①④⑤合成的化合物叫三肽、也叫多肽，因?yàn)棰艿腞基上含有1個(gè)羧基，⑤的R基上含有1個(gè)氨基，所以由①④⑤合成的化合物（三肽）中含有的氨基數(shù)=肽鏈數(shù)+R基中含有的氨基數(shù)=1+1=2個(gè)、含有的羧基數(shù)=肽鏈數(shù)+R基含有的羧基數(shù)=1+1=2個(gè)，此三肽含有的肽鍵數(shù)=氨基酸數(shù)-肽鏈數(shù)=3-1=2個(gè)．
（3）由氨基酸的結(jié)構(gòu)通式可知，每個(gè)氨基酸分子至少含有一個(gè)氮原子，如果實(shí)驗(yàn)中每種有機(jī)物的數(shù)量不限，當(dāng)檢測(cè)到某一多肽含20個(gè)¹⁵N，則該多肽最多由20個(gè)氨基酸形成，最多含有的肽鍵數(shù)=氨基酸數(shù)-肽鏈數(shù)=20-1=19個(gè)．
（4）肽鍵是一個(gè)氨基酸分子的羧基（-COOH ）和另一個(gè)氨基酸分子的氨基（-NH₂）相連接，同時(shí)脫出一分子水后形成的，肽鍵的化學(xué)式是-CO-NH-．
故答案為：
（1）①④⑤脫水縮合     雙縮脲
（2）2  2  三  2
（3）19
（4）-CO-NH-

點(diǎn)評(píng) 本題結(jié)合幾種化合物的結(jié)構(gòu)式，考查蛋白質(zhì)的合成--氨基酸脫水縮合、蛋白質(zhì)的檢測(cè)等知識(shí)，考生識(shí)記氨基酸的結(jié)構(gòu)通式及其特點(diǎn)，明確雙縮脲試劑鑒定蛋白質(zhì)的原理、掌握氨基酸脫水縮合過(guò)程和相關(guān)計(jì)算是解題的關(guān)鍵．