Question

11．某細菌能產生一種“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：

（1）該多肽是十肽化合物，連接相鄰兩個氨基酸之間的化學鍵的結構式是-CO-NH-．
（2）該多肽進行水解，得到4個谷氨酸分子，寫出氨基酸的通式．
（3）蛋白質分子結構復雜，經加熱、X射線、強酸、強堿、重金屬鹽等的作用，引起蛋白質的變性，其原因主要是破壞了蛋白質的空間結構．

Answer 1

分析 1、構成蛋白質的基本單位是氨基酸，其結構通式是 ，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．
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鍵是肽鍵，其結構式是-CO-NH-；氨基酸形成多肽過程中的相關計算：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)．
4、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）分子式是C₅₅H₇₀O₁₉N₁₀的“毒性肽”徹底水解后得到的四種氨基酸中，每種氨基酸分子都只含有1個氮原子，根據(jù)氮原子守恒，可知該“毒性肽”是由10個氨基酸形成的十肽，連接相鄰兩個氨基酸之間的化學鍵是肽鍵，肽鍵是由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、脫出一分子水后形成的，肽鍵的結構簡式是-CO-NH-．
（2）由以上（1）知，該多肽是由10個氨基酸形成的，所以該多肽含有的肽鍵數(shù)=氨基酸數(shù)-肽鏈數(shù)=10-1=9個，水解該多肽需要9個水分子參與；設該多肽中含有谷氨酸x個，則其它三種氨基酸共有10-x個，根據(jù)氧原子數(shù)=各氨基酸中氧原子總數(shù)一脫去水分子數(shù)，得4x+（10-x）×2-（10-1）=19，解得x=4個；構成該多肽的氨基酸的通式是，即在同一個碳原子上，分別連接了一個氨基、一個羧基和一個氫原子，不同點是R基不同．
（3）蛋白質分子結構復雜，在加熱、X射線、強酸、強堿、重金屬鹽等會導致蛋白質變性，其主要原理蛋白質在以上條件下其空間結構被破壞，失去生物活性．
故答案為：
（1）十-CO-NH-
（2）4   
（3）破壞了蛋白質的空間結構

點評 本題結合某細菌產生的一種單鏈的“毒性肽”（其分子式是C₅₅H₇₀O₁₉N₁₀）徹底水解得到的四種氨基酸的結構式，考查蛋白質的合成--氨基酸脫水縮合的知識，考生識記氨基酸的結構通式、明確氨基酸脫水縮合的過程和蛋白質變性的原因、掌握氨基酸脫水縮合過程中的相關計算是解題的關鍵；解此題時要以N原子數(shù)目為突破口，推測出該多肽為十肽，進而根據(jù)O原子數(shù)目，計算出谷氨酸的數(shù)目．