Question

10．已知20種氨基酸的平均相對(duì)分子質(zhì)量為128，圖中“-S-S-”是在蛋白質(zhì)加工過程中由兩個(gè)“-SH”脫下2個(gè)H形成的二硫鍵．圖1為某蛋白質(zhì)的肽鏈結(jié)構(gòu)示意圖（其中數(shù)字表示氨基酸序號(hào)），圖2為圖1部分肽鏈的放大示意圖．請(qǐng)據(jù)圖回答下列問題：

（1）該化合物由氨基酸脫去123個(gè)水分子形成，這種結(jié)合方式叫做脫水縮合
（2）圖2中含有4種R基，肽鍵是③⑤⑦（填序號(hào)）；結(jié)合圖1和圖2可知，圖1中的肽鏈至少有3個(gè)游離的羧基和2個(gè)游離的氨基．
（3）圖1所示的蛋白質(zhì)相對(duì)分子質(zhì)量約為13652．蛋白質(zhì)分子結(jié)構(gòu)復(fù)雜，經(jīng)加熱、X射線、強(qiáng)酸、強(qiáng)堿、重金屬鹽等的作用，引起蛋白質(zhì)的變性，其原因是蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)被破壞，用蛋白酶處理蛋白質(zhì)，破壞的結(jié)構(gòu)主要是肽鍵．
（4）假設(shè)有一個(gè)十肽，分子式為CxHyOzNmSn，組成該十肽的氨基酸只有圖2中的幾種，則含有②的氨基酸有m-10個(gè)．
（5）生物大分子以碳鏈為骨架，它們的基本單位被稱為單體．組成多糖的基本單位是葡萄糖，組成核酸的基本單位是核苷酸，由一分子磷酸、一分子五碳糖和一分子含氮堿基組成．

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基團(tuán)，氨基酸的不同在于R基團(tuán)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（-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)，至少含有的游離氨基或羧基數(shù)=肽鏈數(shù)，蛋白質(zhì)（或多肽）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、蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)多樣性的直接原因：構(gòu)成蛋白質(zhì)的氨基酸的種類、數(shù)目、排列順序和肽鏈的空間結(jié)構(gòu)千差萬別．
4、多糖的基本組成單位是葡萄糖，蛋白質(zhì)的基本組成單位是氨基酸，核酸的基本組成單位是核苷酸，氨基酸、葡萄糖、核苷酸都以碳鏈為骨架，因此多糖、蛋白質(zhì)、核酸等都以碳鏈為骨架．
5、分析題圖：
圖1為某蛋白質(zhì)的肽鏈結(jié)構(gòu)示意圖（其中數(shù)字表示氨基酸序號(hào)），該肽鏈由124個(gè)氨基酸形成，含有3個(gè)“-S-S-”；
圖2為圖1部分肽鏈放大示意圖，其中①是氨基（-NH₂），②④⑥⑧是R基（依次是-CH₂-NH₂、-CH₃、-CH₂-COOH、-CO-COOH）、③⑤⑦是肽鍵（-CO-NH-），⑨是肽鍵的一部分．

解答 解：（1）圖1所示的蛋白質(zhì)的肽鏈含124個(gè)氨基酸，1條肽鏈，因此由氨基酸經(jīng)脫縮合形成該化合物時(shí)脫去的水分子數(shù)=氨基酸數(shù)-肽鏈數(shù)=124-1=123個(gè)．
（2）圖2所示的部分肽鏈中的R基（題圖中的②④⑥⑧）依次是-CH₂-NH₂、-CH₃、-CH₂-COOH、-CO-COOH，R基各不相同（有4種），題圖中的③⑤⑦是肽鍵；圖2中的R基中共含有1個(gè)氨基（位于②處）和2個(gè)羧基（分別位于⑥和⑧處、各1個(gè)），結(jié)合圖1和圖2可知，圖1中的肽鏈至少含有的游離的羧基=肽鏈數(shù)+R基中含有的羧基數(shù)=1+2=3個(gè)、至少含有的游離的氨基數(shù)=肽鏈數(shù)+R基中含有的氨基數(shù)=1+1=2個(gè)．
（3）已知20種氨基酸的平均相對(duì)分子質(zhì)量為128，則1所示的蛋白質(zhì)相對(duì)分子質(zhì)量=氨基酸的平均分子量×氨基酸個(gè)數(shù)-脫水的個(gè)數(shù)×18-6×1（3個(gè)-S-S-時(shí)脫去6個(gè)H）=128×124-123×18-6=13652；蛋白質(zhì)分子結(jié)構(gòu)復(fù)雜，經(jīng)加熱、X射線、強(qiáng)酸、強(qiáng)堿、重金屬鹽等的作用，會(huì)引起蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)被破壞而變性，用蛋白酶處理蛋白質(zhì)，主要破壞了蛋白質(zhì)中的肽鍵．
（4）圖2中的四種氨基酸只有含有②的氨基酸的R基中含有氮原子，假設(shè)有一個(gè)十肽，分子式為C_xH_yO_zN_mS_n，組成該肽的氨基酸只有圖2中的幾種，則根據(jù)N原子數(shù)可知含有②的氨基酸有m-10個(gè)．
（5）生物大分子都是以碳鏈為骨架，生物大分子是由單體聚合形成的高分子化合物；多糖是由單糖（或葡萄糖）聚合形成的化合物；核酸的單體是核苷酸，每個(gè)核苷酸是由一分子磷酸、一分子五碳糖和一分子含氮堿基組成的．
故答案為：
（1）123　脫水縮合   
（2）4      ③⑤⑦3   2
（3）13652  蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)被破壞    肽鍵    
（4）m-10
（5）碳鏈     單體   單糖（或葡萄糖）  核苷酸  含氮堿基

點(diǎn)評(píng) 本題結(jié)合某蛋白質(zhì)的肽鏈結(jié)構(gòu)圖、該肽鏈部分放大圖，考查蛋白質(zhì)的合成--氨基酸脫水縮合，要求考生識(shí)記氨基酸的結(jié)構(gòu)通式和脫水縮合的過程，掌握該過程中的相關(guān)計(jì)算，能結(jié)合圖中信息，運(yùn)用其延伸規(guī)律進(jìn)行答題是解題的關(guān)鍵．