Question

9．如圖是氨基酸脫水縮合過(guò)程圖示，結(jié)合圖示回答問(wèn)題：

（1）請(qǐng)寫出氨基酸的結(jié)構(gòu)通式、圖中的肽鍵結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式-CO-NH-．脫去的水分子中的H來(lái)自氨基和羧基．
（2）如果圖中的多肽鏈由100個(gè)氨基酸（該100個(gè)氨基酸共含氨基109個(gè)）脫水縮合而成，則該肽鏈含有10個(gè)氨基（“-NH₂”）；至少含有1個(gè)羧基（“-COOH”）
（3）如果一個(gè)蛋白質(zhì)分子共有m個(gè)氨基酸，由n條直鏈多肽和z條環(huán)狀多肽構(gòu)成，則該蛋白質(zhì)分子中含有的肽鍵數(shù)為D個(gè)．
A．m-z+n     B．m-n-z    C．m-n+z      D．m-n
（4）已知某多肽分子式為C₂₁H_XO_YN₄S₂．該多肽是由苯丙氨酸（C₉H₁₁O₂N）、天冬氨酸（C₄H₇O₄N）、丙氨酸（C₃H₇O₂N）、亮氨酸（C₆H₁₃O₂N）和半胱氨酸（C₃H₇O₂NS）等5種氨基酸中的其中幾種為原料合成的．請(qǐng)問(wèn)：該多肽由4個(gè)氨基酸脫水縮合而成，構(gòu)成該多肽的“-R”（側(cè)鏈基團(tuán)）有3種，分子式中的X=32，Y=5．

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、氨基酸在核糖體中通過(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（-COOH ）和另一個(gè)氨基酸分子的氨基（-NH₂）相連接，同時(shí)脫出一分子水的過(guò)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(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（鏈狀）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)，至少含有的游離氨基或羧基數(shù)=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)，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、分析題干（4）中幾種氨基酸：在苯丙氨酸（C₉H₁₁O₂N）、天冬氨酸（C₄H₇O₄N）、丙氨酸（C₃H₇O₂N）、亮氨酸（C₆H₁₃O₂N）和半胱氨酸（C₃H₇O₂NS）分子中均只含有一個(gè)N原子、只有半胱氨酸分子中含有S原子（1個(gè)），因此根據(jù)分子式為C₂₁HxOyN₄S₂的多肽中的N原子數(shù)量可知，該多肽由4個(gè)氨基酸組成，其中根據(jù)S原子的數(shù)目可知，組成該多肽的四個(gè)氨基酸中有2個(gè)半胱氨酸，再根據(jù)C原子的數(shù)目可知，組成該多肽的另外兩個(gè)氨基酸為苯丙氨酸（C₉H₁₁NO₂）和亮氨酸（C₆H₁₃NO₂）．

解答 解：（1）氨基酸是構(gòu)成蛋白質(zhì)的基本單位，其結(jié)構(gòu)通式是，圖中的肽鍵是由一個(gè)氨基酸分子的羧基（-COOH ）和另一個(gè)氨基酸分子的氨基（-NH₂）相連接，同時(shí)脫出一分子后形成的，肽鍵的結(jié)構(gòu)式是-CO-NH-；氨基酸脫水縮合過(guò)程中脫去的水分子中的H來(lái)自氨基和羧基．
（2）如果圖中的多肽鏈由100個(gè)氨基酸（該100個(gè)氨基酸共含氨基109個(gè)）脫水縮合而成，則該肽鏈含有的氨基數(shù)=構(gòu)成該肽鏈的氨基酸中所含氨基的總數(shù)-脫水?dāng)?shù)=109-（100-1）=10個(gè)；該肽鏈至少含有的羧基數(shù)=肽鏈數(shù)=1個(gè)．
（3）如果一個(gè)蛋白質(zhì)分子共有m個(gè)氨基酸，由n條直鏈多肽和z條環(huán)狀多肽構(gòu)成，則該蛋白質(zhì)分子中含有的肽鍵數(shù)=氨基酸數(shù)-鏈狀肽鏈數(shù)=m-n個(gè)（故選：D）．
（4）由以上分析知，分子式是C₂₁H_XO_YN₄S₂的該多肽由4個(gè)氨基酸（2個(gè)半胱氨酸、1個(gè)苯丙氨酸、1個(gè)亮氨酸）脫水縮合而成，構(gòu)成該多肽氨基酸有3種，即“-R”（側(cè)鏈基團(tuán)）有3種，該多肽的分子式為2C₃H₇NO₂S+C₉H₁₁NO₂+C₆H₁₃NO₂-3H₂O=C₂₁H₃₂O₅N₄S₂，因此該多肽中氫原子數(shù)和氧原子數(shù)分別為32和5（即X=32、Y=5）．
故答案為：
（1）-CO-NH-氨基和羧基   
 （2）10     1
（3）D
（4）4     3      32    5

點(diǎn)評(píng) 本題結(jié)合氨基酸脫水縮合的過(guò)程示意圖和幾種氨基酸分子式，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，明確氨基酸脫水縮合的過(guò)程和實(shí)質(zhì)，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．