Question

【題目】肉毒類毒素是由兩個(gè)亞單位(每個(gè)亞單位為一條肽鏈盤曲折疊而成)組成的一種生物大分子，1mg可毒死20億只小鼠。煮沸1min或75℃下加熱5～10min，就能使其完全喪失活性�？赡芤�起肉毒類毒素中毒的食品有臘腸、火腿、魚及魚制品、罐頭食品、臭豆腐、豆瓣醬、面醬、豆豉等。下面是肉毒類毒素的局部結(jié)構(gòu)簡式：

請據(jù)此回答：

Ⅰ.（1）肉毒類毒素的化學(xué)本質(zhì)是_________，其基本組成單位的結(jié)構(gòu)通式是__________。

（2）高溫可使肉毒類毒素失活的主要原理是__________。

（3）由上圖可知，該片段由______種氨基酸組成，有________個(gè)肽鍵，在形成該片段時(shí)要脫去_________分子水。

（4）一分子肉毒類毒素至少含有_____個(gè)氨基和______個(gè)羧基，它們的位置分別位于___________。

Ⅱ.加熱會(huì)使蛋白質(zhì)變性失活，在變性過程中肽鍵是否因此而斷裂呢？請?jiān)O(shè)計(jì)一個(gè)驗(yàn)證“蛋白質(zhì)在加熱變性后肽鍵沒有斷裂”的實(shí)驗(yàn)。

材料用具：0.01g·mL－1的CuSO4的溶液（雙縮脲試劑B液）、0.1g·mL－1的NaOH溶液（雙縮脲試劑A液）、蛋清液、清水、酒精燈、試管、滴管等必備用品。

(1)實(shí)驗(yàn)原理：蛋白質(zhì)中的肽鍵與雙縮脲試劑發(fā)生顏色反應(yīng)，呈紫色。如果加熱變性的蛋白質(zhì)與雙縮脲試劑反應(yīng)仍呈紫色，即可證明肽鍵沒有斷裂。

(2)方法步驟：

a.取兩支試管，分別編號A、B，向兩支試管中加入__________________。b.對A試管 _________，使蛋清變性；B試管_____________。c.________________。d.觀察兩試管中的顏色變化。

（3）預(yù)期結(jié)果：___________________。

（4）實(shí)驗(yàn)結(jié)論：蛋白質(zhì)在加熱變性后肽鍵沒有斷裂。

Answer 1

【答案】 蛋白質(zhì) 高溫使蛋白質(zhì)空間結(jié)構(gòu)破壞 5 4 4 2 2 兩條肽鏈兩端 等量的蛋清液 進(jìn)行加熱 不加熱 分別向兩支試管中滴加1ml 0.1 g·mL－1的NaOH溶液，搖勻；再向兩支試管分別滴入4滴0.01 g·mL－1的CuSO4溶液，搖勻 A、B試管中均出現(xiàn)紫色反應(yīng)

【解析】試題分析：圖示為肉毒類毒素的局部結(jié)構(gòu)簡式，該部分含有5個(gè)氨基酸分子．高溫、過酸或過堿均會(huì)使蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)破壞而失活．蛋白質(zhì)或多肽中含有肽鍵，可以與雙縮脲試劑（由A液和B液構(gòu)成，A液是質(zhì)量濃度為0.1 g/mL氫氧化鈉溶液，B液是質(zhì)量濃度為0.01 g/mL硫酸銅溶液）作用，產(chǎn)生紫色反應(yīng)。

I（1）分析題圖可知，肉毒類毒素的局部結(jié)構(gòu)簡式是多肽，因此肉毒類毒素的化學(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì)；基本組成單位是氨基酸，氨基酸的結(jié)構(gòu)通式是．

（2）肉毒類毒素的化學(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì)，高溫可以使蛋白質(zhì)分子的空間結(jié)構(gòu)改變而失去活性．

（3）由上圖可知，該片段中5個(gè)氨基酸的R基各不相同，所以該片段由5種氨基酸組成，含有4個(gè)肽鍵；在形成該片段時(shí)要脫去的水分子數(shù)=肽鍵數(shù)=4個(gè)．

（4）由題干“肉毒類毒素是由兩個(gè)亞單位（每個(gè)亞單位為一條肽鏈盤曲折疊而成）組成的一種生物大分子”可知肉毒類毒素含有2條肽鏈，所以1分子肉毒素至少含有的氨基數(shù)=肽鏈數(shù)=2個(gè)、至少含有的羧基數(shù)=肽鏈數(shù)=2個(gè)，其氨基和羧基分別位于肽鏈的兩端。

II探究實(shí)驗(yàn)需要遵循單一變量和對照原則．

a．為了控制單一變量，兩支試管需要加入等量（或2ml）的蛋清稀釋液．

b．為了設(shè)計(jì)對照實(shí)驗(yàn)，對A試管加熱，使蛋清液變性，B試管不加熱．

c．鑒定蛋白質(zhì)，需要使用雙縮脲試劑，雙縮脲試劑使用時(shí)先加A液再加B液，即分別向兩支試管中滴加1ml 0.1 gmL-1的NaOH溶液，搖勻，再向兩支試管分別滴入4滴0.01 gmL-1的CuSO4溶液，搖勻．

d．觀察兩試管的顏色變化．

（3）蛋白質(zhì)加熱后會(huì)變性，若A、B試管中均出現(xiàn)紫色反應(yīng)，證明蛋白質(zhì)在加熱變性以后肽腱沒有斷裂．