Question

1．某致病細(xì)菌分泌的外毒素，無色、細(xì)針狀結(jié)晶，對小鼠和人體有很強(qiáng)的毒性，可引起流涎、嘔吐、便血、痙攣等，以致死亡．該外毒素為環(huán)狀肽，結(jié)構(gòu)式如圖所示．

請據(jù)圖分析并回答問題．
（1）填寫虛線框內(nèi)結(jié)構(gòu)的名稱：A．肽鍵，B．R基（從氨基酸結(jié)構(gòu)通式的角度分析）．
（2）該化合物中含有游離的0個氨基，0個羧基．
（3）該化合物是由7個氨基酸組成的，該化合物稱為環(huán)狀七肽化合物．
（4）組成該化合物的氨基酸有5種，其中有幾個R基是相同的，寫出相同的R基的結(jié)構(gòu)式為-CH₃．
（5）該外毒素在環(huán)狀肽形成過程中失去了7個水分子，相對分子質(zhì)量減少了126．
（6）現(xiàn)有一個由一條十二肽和一條十五肽構(gòu)成的蛋白質(zhì)分子，分子式為C_ZH_WN_XO_YS（X＞27，Y＞29）．并且是由下列五種氨基酸組成．那么將其徹底水解后，得到天冬氨酸$\frac{Y-29}{2}$個．

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，該過程中：形成的肽鍵數(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)，至少含有的游離氨基或羧基數(shù)=肽鏈數(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、分析題圖該外毒素的結(jié)構(gòu)式：該外毒素的結(jié)構(gòu)為環(huán)狀肽，其中A表示肽鍵，是氨基酸脫水縮合形成的，其結(jié)構(gòu)簡式為-C0-NH-；B表示R基．
4、分析分子式為C_ZH_WN_XO_YS的蛋白質(zhì)水解后得到的五種氨基酸，從結(jié)構(gòu)式上看，只有天冬氨酸的R基中含有羧基（1個），其它四種氨基酸的R基中均不含羧基（只有天冬氨酸每分子含有4個氧原子，而其它四種氨基酸每分子均含2個氧原子）．

解答 解：（1）由以上分析知，題圖該外毒素的結(jié)構(gòu)式中的A是肽鍵，B是R基．
（2）題圖該外毒素的結(jié)構(gòu)式中不含游離的氨基（-NH₂），也不含游離的羧基（-COOH）．
（3）題圖該外毒素的結(jié)構(gòu)式中共含有7個R基（7個肽鍵），為環(huán)狀結(jié)構(gòu)，是由7個氨基酸組成的，該化合物稱為環(huán)狀七肽化合物．
（4）題圖該外毒素的結(jié)構(gòu)式中的7個R基中有3個都是-CH₃、其余4個R基各不相同，即R基共有5種，所以組成該化合物的氨基酸有5種．
（5）題圖該外毒素的結(jié)構(gòu)式中共含有7個肽鍵，在環(huán)狀肽形成過程中失去了7個水分子，相對分子質(zhì)量減少7×18=126．
（6）設(shè)分子式為C_ZH_WN_XO_YS的蛋白質(zhì)中含有天冬氨酸為e個，根據(jù)氧原子守衡（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，（12+15-2）+2×2+2e=Y，解得e=$\frac{Y-29}{2}$．
故答案為：
（1）肽鍵 R基
（2）0 0
（3）7 七
（4）5-CH₃
（5）7 126
（6）$\frac{Y-29}{2}$

點評 本題結(jié)合外毒素結(jié)構(gòu)式、分子式為C_ZH_WN_XO_YS的蛋白質(zhì)水解后得到的五種氨基酸的結(jié)構(gòu)式，考查蛋白質(zhì)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．