Question

【題目】下圖為由m個(gè)氨基酸組成的某蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)示意圖，其中“—S—S—”為由兩個(gè)“—SH”(巰基)構(gòu)成的二硫鍵，其作用是連接兩相鄰肽鏈。

（1）該蛋白質(zhì)分子中至少含有氨基_____個(gè)，至少含有氧原子____個(gè)

（2）形成一個(gè)該蛋白質(zhì)分子時(shí)生成的水分子數(shù)為______，減少的相對分子質(zhì)量為____________

（3）假設(shè)該蛋白質(zhì)分子中的一條肽鏈為八十八肽，其分子式為CxHyNpOqS，將這條肽鏈進(jìn)行水解，若只生成以下5種氨基酸：半胱氨酸（C3H7NO2S）、丙氨酸（C3H6NO2）、天冬氨酸（C4H7NO4）、賴氨酸（C6H14N2O2）、苯丙氨酸（C9H11NO2）。 水解產(chǎn)物中半胱氨酸的數(shù)目是______;天冬氨酸的數(shù)目是_________；賴氨酸的數(shù)量是________(可以用題干中字母作答)

Answer 1

【答案】2 m+2 m—2 18m—32 1 （q-89）/2 p-88

【解析】

由氨基酸脫水縮合反應(yīng)的反應(yīng)式可知，如果形成直線的肽鏈，肽鍵數(shù)=氨基酸的個(gè)數(shù)-肽鏈數(shù)，如果形成環(huán)狀肽鏈，一條環(huán)狀肽鏈中氨基酸的個(gè)數(shù)=肽鍵數(shù)；蛋白質(zhì)中至少含有游離的氨基和游離的羧基數(shù)量均等于肽鏈的數(shù)量。

（1）組成蛋白質(zhì)的氨基酸的分子式是C2H4O2NR，氨基酸脫水縮合反應(yīng)脫去的水分子數(shù)=形成的肽鍵數(shù)=氨基酸數(shù)-肽鏈數(shù)，m個(gè)氨基酸形成3條肽鏈，其中一條是環(huán)肽，環(huán)肽形成過程中氨基酸數(shù)目與脫去的水分子數(shù)目相等，因此脫去的水分子數(shù)=m-2個(gè)，蛋白質(zhì)中的氧原子數(shù)目至少是m×2-（m-2）=（m+2）個(gè)，該蛋白質(zhì)分子含有兩條肽鏈和一條環(huán)狀鏈組成，每條肽鏈至少含有一個(gè)游離的氨基，環(huán)狀鏈含游離的氨基最少為0，故該蛋白質(zhì)至少含有游離的氨基為2個(gè)。
（2）形成該蛋白質(zhì)時(shí)脫去的水分子數(shù)=形成的肽鍵數(shù)=氨基酸個(gè)數(shù)-肽鏈數(shù)，根據(jù)（1）分析可知，脫去的水分子數(shù)為（m-2），由于有2個(gè)二硫鍵，而形成一個(gè)二硫鍵失去了2個(gè)“H”，故減少的相對分子質(zhì)量為18(m－2)＋4=18m—32。

（3）組成蛋白質(zhì)的氨基酸的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是至少含有一個(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，其結(jié)構(gòu)通式可表示為：，脫水縮合時(shí)每形成一個(gè)肽鍵，脫去一分子水，形成的有機(jī)物減少兩個(gè)氫和一個(gè)氧，其它原子個(gè)數(shù)不變。分析5種氨基酸的分子式可知，其中只有賴氨酸含有2個(gè)N原子，根據(jù)N原子數(shù)計(jì)算，賴氨酸的數(shù)目×2+（88-賴氨酸數(shù)目）=p，因此賴氨酸數(shù)目=p-88；分析5種氨基酸的分子式可知，其中只有天冬氨酸含有4個(gè)O原子，根據(jù)O原子數(shù)計(jì)算，天冬氨酸的數(shù)目×4+（88-天冬氨酸數(shù)目）×2-87=q，因此天冬氨酸的數(shù)目為（q-89）/2。分析5種氨基酸的分子式可知，其中只有半胱氨酸含有1個(gè)S原子，而八十八肽中只有一個(gè)S，故半胱氨酸的個(gè)數(shù)是1個(gè)。