Question

如图1为某种化合物的结构，请回答：

（1）该化合物叫

 

，构成它的单体是

 

．该化合物中有

 

个羧基．
（2）通过实验得知该化合物能与双缩脲试剂发生反应，溶液颜色呈

 

，这是由于化合物中含有

 

（写结构式）的缘故．
（3）现有99个氨基酸（假设他们的平均相对分子质量为100），在细胞的

 

（细胞器）中，通过

 

的方式形成了一条环状的多肽链．则其相对分子质量比原来减少了

 

．
（4）某三十九肽中共有丙氨酸4个，先去掉其中丙氨酸得到4个长短不等的多肽（如图2，已知丙氨酸的R基为-CH₃）C原子数减少

 

个；O原子数减少

 

个；氨基和羧基分别增加

 

个；肽键数目减少

 

个．

Answer 1

考点：蛋白质的合成——氨基酸脱水缩合

专题：

分析：1、构成蛋白质的基本单位是氨基酸，其结构通式是 ，即每种氨基酸分子至少都含有一个氨基和一个羧基，且都有一个氨基和一个羧基连接在同一个碳原子上，这个碳原子还连接一个氢和一个R基，氨基酸的不同在于R基的不同．
2、氨基酸通过脱水缩合形成多肽链，而脱水缩合是指一个氨基酸分子的羧基和另一个氨基酸分子的氨基相连接，同时脱出一分子水的过程，此过程中的相关计算：形成的肽键数=脱去水分子数=氨基酸总数一肽链数；游离氨基或羧基数=肽链数+R基中含有的氨基或羧基数；蛋白质或多肽的相对分子质量=氨基酸数目×氨基酸的平均相对分子质量一脱去水分子数×18．
3、分析题图1：图1示为某化合物的结构简图，其中1为氨基（-NH₂），2是肽键，3、4是R基．
4、分析题图2：由一条39个氨基酸脱水缩合形成的多肽链去掉4个丙氨酸形成4条短肽，脱去的丙氨酸是4号、9号、27号和39 号氨基酸，脱去4号、9号、27号氨基酸时每脱去一个氨基酸需要水解2个肽键，脱去39号氨基酸时需要水解一个肽键．
5、丙氨酸的R基为-CH₃，结合氨基酸的结构通式可知丙氨酸的分子式是C₃H₇O₂N，即每分子丙氨酸含有：3个碳原子、2个氧原子、一个氨基、一个羧基．

解答： 解：（1）图1中该化合物中含有2个肽键（-CO-NH-），因此此化合物是由3个氨基酸脱水缩合形成的三肽，也叫多肽，构成它的单体是氨基酸，该化合物含有1个羧基（-COOH）．
（2）蛋白质能与双缩脲试剂发生反应产生紫色络合物是因为蛋白质中含有肽键，肽键的结构式是-CO-NH-．
（3）氨基酸脱水缩合形成多肽的场所是核糖体，由99个氨基酸（假设他们的平均相对分子质量为100）形成环状肽时，形成的肽键数=脱去水分子数=氨基酸总数=99个，相对分子质量减少99×18=1782．
（4）由以上分析知，该三十九肽中共有丙氨酸4个，去掉其中丙氨酸得到4条长短不等的多肽（如图2，已知丙氨酸的R基为-CH₃），在该过程中：脱去4个丙氨酸，C原子数减少3×4═12个；需要2+2+2+1═7个水分子，增加7×1═7个氧原子，而每个丙氨酸含2个氧原子，共去掉2×4═8个氧原子，因此O原子数目减少8-7═1个；因丙氨酸中的R基中不含氨基和羧基，可知氨基（或羧基）增加的个数=水解掉4个丙氨酸时需要的水分子数-4个丙氨酸中共含有的氨基（或羧基）数=7-4=3个；原三十九肽含有的肽键数=39-1=38个，4条长短不等的多肽中共有的肽键数=氨基酸总数-肽链数=（39-4）-4=31个，可知肽键数目减少38-31=7个．
故答案为：
（1）三肽（多肽）     氨基酸   1
（2）紫色-CO-NH-
（3）核糖体   脱水缩合   1782
（4）12   1   3    7

点评：本题考查氨基酸的脱水缩合反应和肽链的水解过程中氨基、羧基、肽键的数目变化和O原子和C原子的数目变化的知识，分析题干准确获得脱掉的4个丙氨酸的位置和脱去不同位置的氨基酸所需水解的肽键数目是解题的关键点和突破口．