Question

19．如圖為一多肽片段，據(jù)有關(guān)知識(shí)回答下列問題：

（1）該多肽片段中有0個(gè)氨基，1個(gè)羧基，含有4個(gè)肽鍵．寫出組成該多肽化合物的單體的結(jié)構(gòu)通式：．
（2）該多肽片段由5個(gè)氨基酸通過脫水縮合方式結(jié)合而成．
（3）將該多肽片段完全水解后，得到4種的氨基酸，其中有2個(gè)氨基酸的R基相同，這個(gè)R基是-H．
（4）若某多肽鏈的化學(xué)式為C₄₇H₅₈O₁₅N₈，將它徹底水解后得到下列四種氨基酸：

甘氨酸（C₂H₅NO₂）　 丙氨酸（C₃H₇NO₂）    谷氨酸（C₅H₉NO₄）　   苯丙氨酸（C₉H₁₁NO₂）
該多肽化合物共有1個(gè)游離的氨基．將該多肽化合物徹底水解得到氨基酸，該過程中分子量的變化是增加126（要求：答出增減的具體數(shù)值），得到谷氨酸3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)，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)，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：題圖為一多肽的片段，構(gòu)成該片段的各氨基酸的R基從左至右依次是-CH₂-OH、-H、-CH₃、-CH₂-CH₂-COOH、-H，該片段含有4個(gè)完整的肽鍵（-CO-NH-）．
4、分析題干（4）中化學(xué)式為C₄₇H₅₈O₁₅N₈的多肽徹底水解后得到的四種氨基酸：四種氨基酸分子中，均含有1個(gè)氮原子（1個(gè)氨基），只有谷氨酸分子含有4個(gè)氧原子（2個(gè)羧基）、而其它三種氨基酸分子均含2個(gè)氧原子．

解答 解：（1）氨基、羧基和肽鍵的結(jié)構(gòu)式分別是-NH₂、-COOH、-CO-NH-，觀察題圖可知，該多肽片段中含有1個(gè)羧基和4個(gè)肽鍵，但不含氨基；組成該多肽化合物的單體是氨基酸，其結(jié)構(gòu)通式是．
（2）由以上分析知，該多肽片段含有5個(gè)R基，說明該片段由5個(gè)氨基酸通過脫水縮合的方式結(jié)合而成．
（3）由以上分析知，構(gòu)成該多肽片段的5個(gè)氨基酸的R基分別是-CH₂-OH、-H、-CH₃、-CH₂-CH₂-COOH、-H，其中有2個(gè)氨基酸的R基均是-H，其它R基均不相同，R基有4種，所以將該多肽片段完全水解后會(huì)得到4種氨基酸．
（4）由以上分析知，化學(xué)式為的多肽徹底水解后得到的四種氨基酸的R基中均不含氨基（N原子），所以該多肽化合物含有的游離的氨基數(shù)=肽鏈數(shù)=1個(gè)；根據(jù)該多肽化學(xué)式C₄₇H₅₈O₁₅N₈中的N原子數(shù)推算可知，該化合物是由8個(gè)氨基酸脫水縮合形成的，此過程中的脫水?dāng)?shù)=氨基酸數(shù)-肽鏈數(shù)=8-1=7個(gè)，相反將該多肽化合物徹底水解得到氨基酸需要7個(gè)水分子，該過程中分子量增加7×18=126；設(shè)將該化合物水解后得到谷氨酸的個(gè)數(shù)是X個(gè)，根據(jù)O原子數(shù)=各氨基酸中O原子總數(shù)一脫去水分子數(shù)，可得4X+（8-X）×2-（8-1）=15，解得X=3個(gè)．
故答案為：
（1）0　 1 4
（2）5 脫水縮合　
（3）4　 2-H
（4）1 增加126    3個(gè)

點(diǎn)評(píng) 本題結(jié)合某多肽片段的結(jié)構(gòu)式和化學(xué)式為C₄₇H₅₈O₁₅N₈的多肽徹底水解后得到的四種氨基酸，考查的蛋白質(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．