Question

9．已知圖1為某蛋白質(zhì)的肽鏈結(jié)構(gòu)示意圖（其中數(shù)字為氨基酸序號(hào)），其中二硫鍵（─S─S）是由2個(gè)-SH基脫掉兩個(gè)氫原子形成的，可以將肽鏈折疊成特定的空間結(jié)構(gòu)；圖2為部分肽鏈放大示意圖．請(qǐng)據(jù)圖回答下列問題：
（1）該蛋白質(zhì)是由124 個(gè)氨基酸分子，失去123 個(gè)分子的水形成的．氨基酸分子的結(jié)合方式叫做脫水縮合，連接氨基酸分子的化學(xué)鍵叫做肽鍵可用圖2中的③表示（填序號(hào)）
（2）圖2中部分肽鏈中氨基酸種類不同，是由R基 決定的，其編號(hào)是①、②、④、⑥．
（3）該化合物的組成元素有C、H、O、N、S，該肽鏈至少有2 個(gè)游離的羧基．形成該蛋白質(zhì)的過程中其相對(duì)分子量減少2222．
（4）請(qǐng)寫出氨基酸分子的通式：．
（5）假設(shè)有一個(gè)十肽，分子式為CxHyOzNmSn，組成該肽的氨基酸只有圖2中的幾種，含的②氨基酸有m-10個(gè)，含有⑥的氨基酸有n 個(gè)．

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)，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)，蛋白質(zhì)的相對(duì)分子質(zhì)量=氨基酸數(shù)目×氨基酸平均相對(duì)分子質(zhì)量一脫去水分子數(shù)×18．
3、分析題圖：
圖1為某蛋白質(zhì)的肽鏈結(jié)構(gòu)示意圖（其中數(shù)字表示氨基酸序號(hào)），該肽鏈由124個(gè)氨基酸形成，含有4個(gè)二硫鍵；
圖2為部分肽鏈放大示意圖，其中①②④⑥表示R基（依次是-CO-COOH、-CH₂-NH₃、-CH₃、-CH₂-SH），③表示肽鍵（-CO-NH-），⑤為-H（與氨基酸中心碳原子相連的氫原子）．

解答 解：（1）由以上分析知，該蛋白質(zhì)是由124個(gè)氨基酸分子經(jīng)脫水縮合反應(yīng)形成的，由氨基酸形成該蛋白質(zhì)分子的過程中的失水?dāng)?shù)=氨基酸數(shù)-肽鏈數(shù)=124-1=123個(gè)，連接氨基酸分子的化學(xué)鍵是肽鍵、可用圖2中的③表示．
（2）圖2中部分肽鏈中氨基酸種類不同，是由R基決定的，圖2中的①、②、④、⑥表示R基．
（3）由圖1可知，該蛋白質(zhì)分子中含有二硫鍵（─S─S），所以該化合物的組成元素有C、H、O、N、S；圖2部分肽鏈中的R基①、②、④、⑥（依次是-CO-COOH、-CH₂-NH₃、-CH₃、-CH₂-SH）中共含有1個(gè)羧基（位于①處），所以該肽鏈至少含有的游離的羧基數(shù)=肽鏈數(shù)+圖2部分肽鏈R基中的羧基數(shù)=1+1=2個(gè)；形成該蛋白質(zhì)的過程中的脫水?dāng)?shù)=氨基酸數(shù)-肽鏈數(shù)=124-1=123個(gè)、脫去的氫分子數(shù)=二硫鍵數(shù)=4個(gè)，其相對(duì)分子量減少123×18+4×2=2222．
（4）氨基酸分子的通式是．
（5）構(gòu)成圖2中部分肽鏈的各氨基酸中，只有②的氨基酸中含有2個(gè)氨基（兩個(gè)N原子），設(shè)分子式為CxHyOzNmSn的十肽含有②的氨基酸為α個(gè)，根據(jù)N原子的數(shù)量，則有2α+（10-α）=m，解得α=m-10個(gè)；只有⑥的氨基酸含有S原子（含有一個(gè)S原子），設(shè)分子式為CxHyOzNmSn的十肽含有⑥的氨基酸為β個(gè)，根據(jù)S原子的數(shù)量，則有β=n個(gè)．
故答案為：
（1）124       123      脫水縮合     肽鍵    ③
（2）R基     ①、②、④、⑥
（3）C、H、O、N、S     2      2222
（4）
（5）m-10    n

點(diǎn)評(píng) 本題結(jié)合某蛋白質(zhì)的肽鏈結(jié)構(gòu)示意圖和部分肽鏈放大示意圖，考查蛋白質(zhì)的合成--氨基酸脫水縮合的知識(shí)，考生識(shí)記氨基酸的結(jié)構(gòu)通式、明確氨基酸脫水縮合的過程、掌握氨基酸脫水縮合過程中的相關(guān)計(jì)算是解題的關(guān)鍵．