Question

18．某細(xì)菌能產(chǎn)生一種鏈狀“毒性肽”，其分子式是C₅₅H₇₀O₁₉N₁₀，將它徹底水解后只能得到下列四種氨基酸．請完成下列小題：

（1）每種蛋白質(zhì)都一定含有元素的是C、H、O、N．
（2）一個蛋白質(zhì)中的氨基酸一般不會超過20 種．
（3）兩個氨基酸分子相互作用的化學(xué)反應(yīng)叫做脫水縮合，其產(chǎn)物是二肽和水．
（4）該毒性肽是十肽化合物，連接相鄰兩個氨基酸之間的化學(xué)鍵的結(jié)構(gòu)式是-CO-NH-．
（5）該多肽進(jìn)行水解，需9個水分子參與，得到4 個谷氨酸分子，3個苯丙氨酸分子，這些氨基酸在結(jié)構(gòu)上的共同特點(diǎn)是每種氨基酸都至少有一個氨基和一個羧基，并且都有一個氨基和一個羧基連在同一個碳原子上．
（6）蛋白質(zhì)分子結(jié)構(gòu)復(fù)雜，經(jīng)加熱、X射線、強(qiáng)酸、強(qiáng)堿、重金屬鹽等的作用，引起蛋白質(zhì)的變性，其原因主要是空間結(jié)構(gòu)遭到破壞．
（7）蛋白質(zhì)分子結(jié)構(gòu)多種多樣，在細(xì)胞里的功能也是多種多樣．寫出蛋白質(zhì)其中的兩種功能運(yùn)輸作用、調(diào)節(jié)作用．（只對一種不給分）

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氨基和一個羧基，且都有一個氨基和一個羧基連接在同一個碳原子上，這個碳原子還連接一個氫和一個R基，氨基酸的不同在于R基的不同；構(gòu)成蛋白質(zhì)的氨基酸約有20種．
2、氨基酸通過脫水縮合形成多肽鏈，而脫水縮合是指一個氨基酸分子的羧基和另一個氨基酸分子的氨基相連接，同時脫出一分子水的過程；連接相鄰兩個氨基酸之間的化學(xué)鍵是肽鍵，其結(jié)構(gòu)式是-CO-NH-；氨基酸形成多肽過程中的相關(guān)計算：肽鍵數(shù)=脫去水分子數(shù)=氨基酸數(shù)一肽鏈數(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)，氧原子數(shù)=肽鍵數(shù)+2×肽鏈數(shù)+R基上的氧原子數(shù)=各氨基酸中氧原子總數(shù)一脫去水分子數(shù)．
3、組成的蛋白質(zhì)的基本元素是C、H、O、N．
4、蛋白質(zhì)是生命活動的主要承擔(dān)者，蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)多樣，在細(xì)胞中承擔(dān)的功能也多樣，①有的蛋白質(zhì)是細(xì)胞結(jié)構(gòu)的重要組成成分，如肌肉蛋白；②有的蛋白質(zhì)具有催化功能，如大多數(shù)酶的本質(zhì)是蛋白質(zhì)；③有的蛋白質(zhì)具有運(yùn)輸功能，如載體蛋白和血紅蛋白；④有的蛋白質(zhì)具有信息傳遞，能夠調(diào)節(jié)機(jī)體的生命活動，如胰島素；⑤有的蛋白質(zhì)具有免疫功能，如抗體．
5、分析分子式是C₅₅H₇₀O₁₉N₁₀的“毒性肽”徹底水解后得到的四種氨基酸：在甘氨酸（C₂H₅NO₂）、丙氨酸（C₃H₇NO₂）、苯丙氨酸（C₉H₁₁NO₂）、谷氨酸（C₅H₉NO₄）中，每種氨基酸分子都只含有1個氮原子，只有谷氨酸每分子含有4個氧原子、其它三種氨基酸每分子均含有2個氧原子．

解答 解：（1）每種蛋白質(zhì)都一定含有C、H、O、N．
（2）組成一個蛋白質(zhì)中的氨基酸的種類一般不會超過20種．
（3）兩個氨基酸分子通過脫水縮合反應(yīng)可形成二肽和水．
（4）該“毒性肽”徹底水解能得到的四種氨基酸分子中均含有1個氮原子，根據(jù)多肽的分子式中含有十個氮原子可推測出該多肽是十肽，連接相鄰兩個氨基酸之間的化學(xué)鍵是肽鍵，肽鍵的結(jié)構(gòu)式是-CO-NH-．
（5）該多肽為十肽，含有9個肽鍵，所以該多肽進(jìn)行水解，需9個水分子參與；設(shè)每分子該蛋白質(zhì)徹底水解后得到以上四種氨基酸（甘氨酸、丙氨酸、苯丙氨酸、谷氨酸）的個數(shù)分別是a、b、c、d，分別根據(jù)C、H、N、O守恒可得：2a+3b+9c+5d=55、5a+7b+11c+9d=70+9×2=88、a+b+c+d=10、2a+2b+2c+4d=19+9，解得c=3、d=4，即3個苯丙氨酸分子、4個苯丙氨酸分子；由氨基酸的結(jié)構(gòu)通式可知，氨基酸在結(jié)構(gòu)上的共同特點(diǎn)是每種氨基酸都至少有一個氨基和一個羧基，并且都有一個氨基和一個羧基連在同一個碳原子上．
（6）蛋白質(zhì)分子結(jié)構(gòu)復(fù)雜，經(jīng)加熱、X射線、強(qiáng)酸、強(qiáng)堿、重金屬鹽等的作用可使蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)遭到破壞，引起蛋白質(zhì)的變性．
（7）蛋白質(zhì)分子結(jié)構(gòu)多種多樣，在細(xì)胞里的功能也是多種多樣，其主要的功能有結(jié)構(gòu)蛋白、調(diào)節(jié)作用、催化作用、免疫作用、運(yùn)輸作用等．
故答案為：
（1）C、H、O、N
（2）20
（3）脫水縮合    二肽和水
（4）十-CO-NH-
（5）9     4     3   每種氨基酸都至少有一個氨基和一個羧基，并且都有一個氨基和一個羧基連在同一個碳原子上
（6）空間結(jié)構(gòu)遭到破壞
（7）結(jié)構(gòu)蛋白、調(diào)節(jié)作用、催化作用、免疫作用、運(yùn)輸作用等

點(diǎn)評 本題結(jié)合某細(xì)菌產(chǎn)生的一種單鏈的“毒性肽”（其分子式是C₅₅H₇₀O₁₉N₁₀）徹底水解得到的四種氨基酸的結(jié)構(gòu)式，考查蛋白質(zhì)的合成--氨基酸脫水縮合的知識，考生識記氨基酸的結(jié)構(gòu)通式和蛋白質(zhì)的功能、明確氨基酸脫水縮合的過程和蛋白質(zhì)變性的原因、掌握氨基酸脫水縮合過程中的相關(guān)計算是解題的關(guān)鍵．