Question

18．某细菌能产生一种链状“毒性肽”，其分子式是C₅₅H₇₀O₁₉N₁₀，将它彻底水解后只能得到下列四种氨基酸．请完成下列小题：

（1）每种蛋白质都一定含有元素的是C、H、O、N．
（2）一个蛋白质中的氨基酸一般不会超过20 种．
（3）两个氨基酸分子相互作用的化学反应叫做脱水缩合，其产物是二肽和水．
（4）该毒性肽是十肽化合物，连接相邻两个氨基酸之间的化学键的结构式是-CO-NH-．
（5）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个苯丙氨酸分子，这些氨基酸在结构上的共同特点是每种氨基酸都至少有一个氨基和一个羧基，并且都有一个氨基和一个羧基连在同一个碳原子上．
（6）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，其原因主要是空间结构遭到破坏．
（7）蛋白质分子结构多种多样，在细胞里的功能也是多种多样．写出蛋白质其中的两种功能运输作用、调节作用．（只对一种不给分）

Answer 1

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；构成蛋白质的氨基酸约有20种．
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；连接相邻两个氨基酸之间的化学键是肽键，其结构式是-CO-NH-；氨基酸形成多肽过程中的相关计算：肽键数=脱去水分子数=氨基酸数一肽链数，氮原子数=肽键数+肽链数+R基上的氮原子数=各氨基酸中氮原子总数，氧原子数=肽键数+2×肽链数+R基上的氧原子数=各氨基酸中氧原子总数一脱去水分子数．
3、组成的蛋白质的基本元素是C、H、O、N．
4、蛋白质是生命活动的主要承担者，蛋白质的结构多样，在细胞中承担的功能也多样，①有的蛋白质是细胞结构的重要组成成分，如肌肉蛋白；②有的蛋白质具有催化功能，如大多数酶的本质是蛋白质；③有的蛋白质具有运输功能，如载体蛋白和血红蛋白；④有的蛋白质具有信息传递，能够调节机体的生命活动，如胰岛素；⑤有的蛋白质具有免疫功能，如抗体．
5、分析分子式是C₅₅H₇₀O₁₉N₁₀的“毒性肽”彻底水解后得到的四种氨基酸：在甘氨酸（C₂H₅NO₂）、丙氨酸（C₃H₇NO₂）、苯丙氨酸（C₉H₁₁NO₂）、谷氨酸（C₅H₉NO₄）中，每种氨基酸分子都只含有1个氮原子，只有谷氨酸每分子含有4个氧原子、其它三种氨基酸每分子均含有2个氧原子．

解答 解：（1）每种蛋白质都一定含有C、H、O、N．
（2）组成一个蛋白质中的氨基酸的种类一般不会超过20种．
（3）两个氨基酸分子通过脱水缩合反应可形成二肽和水．
（4）该“毒性肽”彻底水解能得到的四种氨基酸分子中均含有1个氮原子，根据多肽的分子式中含有十个氮原子可推测出该多肽是十肽，连接相邻两个氨基酸之间的化学键是肽键，肽键的结构式是-CO-NH-．
（5）该多肽为十肽，含有9个肽键，所以该多肽进行水解，需9个水分子参与；设每分子该蛋白质彻底水解后得到以上四种氨基酸（甘氨酸、丙氨酸、苯丙氨酸、谷氨酸）的个数分别是a、b、c、d，分别根据C、H、N、O守恒可得：2a+3b+9c+5d=55、5a+7b+11c+9d=70+9×2=88、a+b+c+d=10、2a+2b+2c+4d=19+9，解得c=3、d=4，即3个苯丙氨酸分子、4个苯丙氨酸分子；由氨基酸的结构通式可知，氨基酸在结构上的共同特点是每种氨基酸都至少有一个氨基和一个羧基，并且都有一个氨基和一个羧基连在同一个碳原子上．
（6）蛋白质分子结构复杂，经加热、X射线、强酸、强碱、重金属盐等的作用可使蛋白质的空间结构遭到破坏，引起蛋白质的变性．
（7）蛋白质分子结构多种多样，在细胞里的功能也是多种多样，其主要的功能有结构蛋白、调节作用、催化作用、免疫作用、运输作用等．
故答案为：
（1）C、H、O、N
（2）20
（3）脱水缩合    二肽和水
（4）十-CO-NH-
（5）9     4     3   每种氨基酸都至少有一个氨基和一个羧基，并且都有一个氨基和一个羧基连在同一个碳原子上
（6）空间结构遭到破坏
（7）结构蛋白、调节作用、催化作用、免疫作用、运输作用等

点评 本题结合某细菌产生的一种单链的“毒性肽”（其分子式是C₅₅H₇₀O₁₉N₁₀）彻底水解得到的四种氨基酸的结构式，考查蛋白质的合成--氨基酸脱水缩合的知识，考生识记氨基酸的结构通式和蛋白质的功能、明确氨基酸脱水缩合的过程和蛋白质变性的原因、掌握氨基酸脱水缩合过程中的相关计算是解题的关键．