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(qǐng)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(gè)蛋白質(zhì)中的氨基酸一般不會(huì)超過(guò)20 種．
（3）兩個(gè)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(gè)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(gè)水分子參與，得到4 個(gè)谷氨酸分子，3個(gè)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(gè)氨基和一個(gè)羧基，并且都有一個(gè)氨基和一個(gè)羧基連在同一個(gè)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(duì)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(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；構(gòu)成蛋白質(zhì)的氨基酸約有20種．
2、氨基酸通過(guò)脫水縮合形成多肽鏈，而脫水縮合是指一個(gè)氨基酸分子的羧基和另一個(gè)氨基酸分子的氨基相連接，同時(shí)脫出一分子水的過(guò)程；連接相鄰兩個(gè)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(guò)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)，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(dòng)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(dòng)，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(gè)氮原子，只有谷氨酸每分子含有4個(gè)氧原子、其它三種氨基酸每分子均含有2個(gè)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(gè)蛋白質(zhì)中的氨基酸的種類一般不會(huì)超過(guò)20種．
（3）兩個(gè)氨基酸分子通過(guò)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(gè)氮原子，根據(jù)多肽的分子式中含有十個(gè)氮原子可推測(cè)出該多肽是十肽，連接相鄰兩個(gè)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(gè)肽鍵，所以該多肽進(jìn)行水解，需9個(gè)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(gè)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(gè)苯丙氨酸分子、4個(gè)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(gè)氨基和一個(gè)羧基，并且都有一個(gè)氨基和一個(gè)羧基連在同一個(gè)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(gè)氨基和一個(gè)羧基，并且都有一個(gè)氨基和一個(gè)羧基連在同一個(gè)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(píng) 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(shí)，考生識(shí)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(guò)程和蛋白質(zhì)變性的原因、掌握氨基酸脫水縮合過(guò)程中的相關(guān)計(jì)算是解題的關(guān)鍵．