Question

8．甲圖表示有關(guān)蛋白質(zhì)分子的簡(jiǎn)要概念圖；乙圖表示某三十九肽中共有丙氨酸（R基為-CH₃）4個(gè)，現(xiàn)去掉其中的丙氨酸得到4條長(zhǎng)短不等的多肽．據(jù)圖回答下列問(wèn)題：

（1）甲圖中A的元素組成為C、H、O、N，在人體內(nèi)可以合成的B屬于非必需氨基酸，C是肽鍵．
（2）蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)具有多樣性，從蛋白質(zhì)自身分析，原因有氨基酸的種類、數(shù)量和排列順序不同，以及蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)千變?nèi)f化．
（3）乙圖中，三十九肽被水解后肽鍵數(shù)量減少7個(gè)．這些肽鏈和三十九肽相比，氨基和羧基分別增加3、3個(gè)，C原子減少12個(gè)，O原子減少1個(gè)．
（4）若該蛋白質(zhì)是血紅蛋白，說(shuō)明蛋白質(zhì)具有運(yùn)輸作用；若該蛋白質(zhì)是酶，說(shuō)明蛋白質(zhì)具有催化作用．
（5）高溫加熱后，該蛋白質(zhì)不具有（填“具有”或“不具有”）生物活性，能（填“能”或“不能”）和雙縮脲試劑發(fā)生顏色反應(yīng)．
（6）某蛋白質(zhì)分子中的一條肽鏈為156肽，其分子式為C_xH_yN_zO_wS（z＞156，w＞157），并且是由圖丙五種氨基酸組成的，那么，將該156肽徹底水解后將會(huì)得到z-156個(gè)賴氨酸，$\frac{w-157}{2}$個(gè)天冬氨酸（結(jié)果可含分子式中的未知數(shù)）．

Answer 1

分析 1、蛋白質(zhì)的基本組成元素是C、H、O、N等，基本元素形成基本組成單位氨基酸，氨基酸通過(guò)脫水縮合反應(yīng)形成肽鏈，一條或幾條肽鏈盤曲、折疊形成具有一定的空間結(jié)構(gòu)的蛋白質(zhì)，蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)的多樣性與組成蛋白質(zhì)的氨基酸的種類、數(shù)目、排列順序及蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)有關(guān)；蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)的多樣性決定功能多樣性．
2、氨基酸脫水縮合反應(yīng)過(guò)程中，形成的肽鍵數(shù)=脫去的水分子數(shù)=氨基酸數(shù)目-肽鏈數(shù)，一條肽鏈至少含有一個(gè)游離的氨基和一個(gè)游離的羧基．
3、丙圖中的五種氨基酸的分子結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式：五種氨基酸中，只有賴氨酸含有2個(gè)N原子（R基中含有一個(gè)氨基），只有天門冬氨酸含有2個(gè)羧基（R基中含有1個(gè)羧基，每個(gè)羧基含有2個(gè)氧原子）．

解答 解：（1）B是蛋白質(zhì)的基本組成單位氨基酸，一定含有C、H、O、N元素；能在人體內(nèi)合成的氨基酸稱為非必需氨基酸．圖中C是肽鍵．
（2）蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)具有多樣性，從蛋白質(zhì)自身分析，原因有氨基酸的種類、數(shù)量和排列順序不同，以及蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)千變?nèi)f化．
（3）由題意知可知，丙氨基酸的位置是8、18、27、39位，因此掉丙氨酸得到4條長(zhǎng)短不等的多肽需要水解7個(gè)肽鍵，消耗7分子水；四條短肽至少含有4個(gè)游離的氨基和游離的羧基，氨基和羧基數(shù)增加3個(gè)；C原子減少12個(gè)，O原子減少8-7=1個(gè)．
（4）若該蛋白質(zhì)是血紅蛋白，說(shuō)明蛋白質(zhì)具有運(yùn)輸作用；若該蛋白質(zhì)是酶，說(shuō)明蛋白質(zhì)具有催化作用．
（5）高溫加熱后，蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)發(fā)生改變，該蛋白質(zhì)不具有生物活性，但是其肽鍵并沒(méi)有破壞，因此能和雙縮脲試劑發(fā)生顏色反應(yīng)．
（6）由以上分析知，構(gòu)成該156肽的五種氨基酸分子中，只有賴氨酸含有2個(gè)N原子，設(shè)該156肽中含有賴氨酸M個(gè)，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=（156-1）+1+M，解得M=Z-156個(gè)；構(gòu)成該156肽的五種氨基酸分子中，只有天門冬氨酸含有2個(gè)羧基，設(shè)該156肽中含有天門冬氨酸N個(gè)，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=（156-1）+2×1+2N，解得N=$\frac{w-157}{2}$個(gè)．
故答案為：
（1）C、H、O、N       非必需氨基酸肽鍵
（2）種類、數(shù)量和排列順序空間結(jié)構(gòu)
（3）7    3    3     12    1
（4）運(yùn)輸催化
（5）不具有    能
（6）z-156      $\frac{w-157}{2}$

點(diǎn)評(píng) 本題旨在考查學(xué)生理解組成蛋白質(zhì)的氨基酸的組成元素、基本單位、氨基酸的脫水縮合反應(yīng)及蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)多樣性的原因等知識(shí)要點(diǎn)，把握知識(shí)的內(nèi)在聯(lián)系，形成知識(shí)網(wǎng)絡(luò)，并應(yīng)用相關(guān)知識(shí)結(jié)合題干信息進(jìn)行推理、解答問(wèn)題，學(xué)會(huì)應(yīng)用元素守恒進(jìn)行相關(guān)計(jì)算．