Question

14．下面是某化合物的結(jié)構(gòu)式，據(jù)圖回答：

（1）上述化合物是由4個氨基酸形成的，該化合物應(yīng)稱為四肽（多肽）；
（2）圖中有2個羧基，用化學(xué)式表示為-COOH；
（3）上述化合物中有3種氨基酸，最右端氨基酸的結(jié)構(gòu)式為NH₂-CH（CH₃）-COOH
（4）該化合物中有3個肽鍵，其結(jié)構(gòu)式應(yīng)寫成-CO-NH-；
（5）形成此化合物的反應(yīng)稱為脫水縮合；
（6）該化合物由氨基酸結(jié)合時失去3個水分子．
（7）假設(shè)某蛋白質(zhì)分子中的一條肽鏈為178肽，其分子式為CxHyNzOwS（z＞178，w＞179），并且由下列五種氨基酸組成：

那么將該178肽徹底水解后將會得到Z-178個賴氨酸，$\frac{W-179}{2}$個天冬氨酸．（結(jié)果可含分子式中的未知數(shù)）

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)的氨基酸約為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；連接兩個氨基酸殘基之間的化學(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)，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)，N原子數(shù)=肽鍵數(shù)+肽鏈數(shù)+R基上的N原子數(shù)=各氨基酸中N原子總數(shù)，O原子數(shù)=肽鍵數(shù)+2×肽鏈數(shù)+R基上的O原子數(shù)=各氨基酸中O原子總數(shù)一脫去水分子數(shù)．
3、分析題圖：題圖是某多肽的結(jié)構(gòu)式，該多肽含有3個肽鍵（結(jié)構(gòu)簡式為-C0-NH-）、4個R基（從左至右依次是-CH₂-COOH、-H、-H、-CH₃），是由4個氨基酸形成的四肽、也叫多肽．
4、分析題干（7）中的五種氨基酸的分子結(jié)構(gòu)簡式：五種氨基酸中，只有賴氨酸含有2個N原子（R基中含有一個氨基），只有天門冬氨酸含有2個羧基（R基中含有1個羧基，每個羧基含有2個氧原子）．

解答 解：（1）由以上分析知，上述化合物是由4個氨基酸形成的四肽、也叫多肽．
（2）羧基的化學(xué)式為-COOH，圖中有2個羧基．
（3）構(gòu)成上述化合物的各氨基酸的R基分別是-CH₂-COOH、-H、-H、-CH₃，R基有3種，即該化合物含有3中氨基酸，最右端氨基酸的R基為結(jié)構(gòu)式為-CH₃，該氨基酸的結(jié)構(gòu)式是NH₂-CH（CH₃）-COOH．
（4）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，同時脫出一分子水后形成的，肽鍵的結(jié)構(gòu)式是-CO-NH-，該化合物含有3個肽鍵．
（5）由氨基酸形成該化合物的反應(yīng)稱為脫水縮合．
（6）該化合物含有3個肽鍵，說明該化合物由氨基酸結(jié)合時失去3個水分子．
（7）由以上分析知，構(gòu)成該178肽的五種氨基酸分子中，只有賴氨酸含有2個N原子，設(shè)該178肽中含有賴氨酸M個，根據(jù)蛋白質(zhì)中的N原子數(shù)=肽鍵數(shù)+肽鏈數(shù)+R基上的N原子數(shù)可得：Z=（178-1）+1+M，解得M=Z-178個；構(gòu)成該178肽的五種氨基酸分子中，只有天門冬氨酸含有2個羧基，設(shè)該178肽中含有天門冬氨酸N個，根據(jù)蛋白質(zhì)中O原子數(shù)=肽鍵數(shù)+2×肽鏈數(shù)+R基上的O原子數(shù)可得：w=（178-1）+2×1+2N，解得N=$\frac{W-179}{2}$個．
故答案為：
（1）4   四肽（多肽）
（2）2-COOH       
（3）3         NH₂-CH（CH₃）-COOH          
（4）3-CO-NH-
（5）脫水縮合          
（6）3       
（7）Z-178      $\frac{W-179}{2}$

點(diǎn)評 本題結(jié)合某多肽的結(jié)構(gòu)式和五種氨基酸的結(jié)構(gòu)圖，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、明確氨基酸脫水脫水縮合的過程、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．