Question

4．某致病細菌分泌的外毒素，無色，細針狀結晶，對小鼠和人體有很強的毒性，可引起流涎、嘔吐、便血、痙攣等，以致死亡．該外毒素結構式如圖所示：請據圖分析回答：
（1）該化合物中含有0個游離的氨基，0個游離羧基，含有7個肽鍵．
（2）該化合物是由7個氨基酸組成的，請寫出這些氨基酸的結構通式．
（3）填寫虛線框內結構的名稱：A．肽鍵，B．R．（從氨基酸結構通式的角度講）
（4）組成該化合物的氨基酸有5種，其中有3個氨基酸的R基相同，這個R基是-CH₃．
（5）某條肽鏈，其分子式為C_aH_bN_cO_dS，并且是由下列五種氨基酸組成的，其中含有e個賴氨酸殘基：那么將該多肽徹底水解后將會得到$\frac{d-c+e-1}{2}$個天門冬氨酸（結果可含分子式中的未知數）．

Answer 1

分析 閱讀題干和題圖可知，第一幅圖是環(huán)肽，該題是對環(huán)肽結構的分析，與分析鏈中結構的多肽一樣，先找出主鏈，然后找出肽鍵數量，判斷出氨基酸數；位于肽鍵之間的C原子是中心碳原子，找出中心碳原子上連接的R基，判斷組成環(huán)肽的氨基酸種類．

解答 解：（1）分析題圖可知，該化合物是環(huán)肽，主鏈上的氨基和羧基數是0，因此至少含有0個氨基和0個羧基；該環(huán)肽中的肽鍵數是7個．
（2）環(huán)肽中氨基酸數與肽鍵數相等，因此是由7個氨基酸形成的化合物；氨基酸的結構通式是．
（3）由題圖可知，A的結構是-CO-NH-，叫肽鍵；B是氨基酸結構通式中的R基．
（4）該化合物的7個R基中，3個都是-CH₃，因此該化合物的氨基酸共有5種．
（5）分析該肽鏈水解形成的幾種氨基酸可知，賴氨酸含有2個氨基，因此e個賴氨酸殘基中的N原子是2e個，該肽鏈中氨基酸的個數是c-2e+e=c-e個，又知天門冬氨酸含有兩個羧基，因此每個天門冬氨酸中含有4個氧原子，設天門冬氨酸數目為X，根據氨基酸脫水縮合反應可得關系式：d=4X+2（c-e-X）-（c-e-1），解得：X=$\frac{d-c+e-1}{2}$．
（1）0　0　 7
（2）7
（3）肽鍵　R基
（4）5　3-CH₃　  
（5）$\frac{d-c+e-1}{2}$

點評 本題以外毒素為素材，結合外毒素結構式，考查蛋白質合成--氨基酸脫水縮合，要求考生識記氨基酸的結構通式及特點，掌握氨基酸脫水縮合過程，能根據外毒素結構式判斷其中氨基酸數目、種類及肽鍵的數目