Question

3．某细菌能产生一种“毒性肽”，其分子式是C₅₅H₇₀O₁₉N₁₀，将它彻底水解后只能得到如图四种氨基酸：

（1）该化合物称为十肽，相邻两个氨基酸缩合形成的化学键的结构式是-CO-NH-，谷氨酸的R基为-CH₂CH₂COOH．
（2）该多肽进行水解，需9个水分子参与，得到4个谷氨酸分子．
（3）蛋白质分子结构复杂，经加热、X射线、强酸、强碱、重金属盐等的作用，引起蛋白质的变性，其原因主要是破坏了蛋白质的空间结构．
（4）由题中提及的四种氨基酸按一定数量混合后，在适宜条件下，脱水缩合后形成的含有四个肽键的分子最多有1024（4⁵）种．

Answer 1

分析 1、由题图可知，毒性肽水解形成的氨基酸中，都只含有一个N原子，因此分子式是C₅₅H₇₀O₁₉N₁₀的毒性肽是由10个氨基酸组成的十肽化合物；10个氨基酸脱水缩合反应过程中脱去9分子水，形成9个肽键．
2、组成蛋白质的氨基酸的结构特点是至少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，不同氨基酸取决于侧链R基．
3、蛋白质多样性与组成蛋白质的氨基酸的种类、数目、排列顺序和肽链盘曲折叠形成的蛋白质的空间结构不同有关．

解答 解：（1）由分析可知，该毒性肽是十肽化合物；氨基酸之间通过肽键连接，肽键的结构是-CO-NH-；分析题图可知，谷氨酸的R基是-CH₂CH₂COOH．
（2）该化合物是由10个氨基酸脱去9分子水形成的，因此彻底水解需要的水分子数是9；水解形成的四种氨基酸，只有谷氨酸含有4个O，其他三种氨基酸都含有2个O，因此该化合物水解得到的谷氨酸数是[（19+9）-10×2]÷2=4个．
（3）加热、X射线、强酸、强碱、重金属盐等可以改变蛋白质的空间结构而使蛋白质变性．
（4）由题中提及的四种氨基酸按一定数量混合，在适宜条件下，脱水缩合后形成的含有四个肽键的分子最多是四种氨基酸形成链状结构的五肽化合物，五肽化合物中的每个氨基酸的位置都可以有四种氨基酸，因此形成的肽链的种类最多是4×4×4×4×4=1024种．
故答案为：
（1）十肽-CO-NH--CH₂CH₂COOH
（2）9  4
（3）破坏了蛋白质的空间结构
（4）1024（4⁵）

点评 本题的知识点是组成蛋白质的氨基酸的结构特点，氨基酸的脱水缩合反应，氨基酸结构的多样性，旨在考查学生理解所学知识的要点，把握知识的内在联系形成知识网络并应用相关知识进行推理、解答问题的能力及应用元素守恒进行计算、推理的能力．