Question

【题目】称取某多肽415g，在小肠液的作用下完全水解得到氨基酸505g。经分析知道，组成此多肽的氨基酸平均相对分子质量为100，此多肽由甘氨酸、丙氨酸、半胱氨酸3种氨基酸组成，每摩尔此多肽含有S元素51mol。3种氨基酸的分子结构式如下：

请回答：

(1)此多肽中含有氨基______个，羧基_____个。

(2)此多肽的元素组成是_______________（用元素符号表示）。

(3)此多肽水解成氨基酸时断裂的化学键的结构简式是____________。

(4)以上氨基酸通过___________________反应形成此多肽。

(5)合成一分子的此多肽需氨基酸个数为____________。

(6)假设有足量的上述三种氨基酸，则可以形成_______种不同的三肽。

Answer 1

【答案】1 1 C、H、O、N、S —CO—NH— 脱水缩合 101 27

【解析】

蛋白质分子有几条肽链，则至少含有几个氨基或几个羧基；脱水缩合过程中：脱去的水分子数=形成的肽键个数=氨基酸个数-肽链条数，蛋白质分子量=氨基酸分子量×氨基酸个数-水的个数×18。由题意知，415g多肽链水解形成的氨基酸的总量是505g，设该多肽链中氨基酸个数是x，则脱去的水分子数是（x-1），多肽链的相对分子量是100x-18（x-1），多肽链水解的反应式是：多肽+（x-1）水→x氨基酸，根据反应可得关系式：415：505=[100x-18（x-1）]：100x，解得x=101。每摩尔此多肽含有S元素51mol，可知每一分子此多肽含半胱氨酸51个，设一分子此多肽中甘氨酸y个，则一分子此多肽含丙氨酸（50-y），依据多肽的分子量列出方程：101×100＝51×121+79×（50-y）+75×y，解此方程得y＝5，所以甘氨酸、丙氨酸、半胱氨酸个数分别为5、45、51。

(1)构成此多肽的氨基酸都只含有1个氨基，因此此多肽中含有氨基1个，羧基1个。

(2)半胱氨酸含有C、H、O、N、S，所以此多肽的元素组成是C、H、O、N、S。

(3)多肽水解成氨基酸时断裂的化学键是—CO—NH—。

(4)以上氨基酸通过脱水缩合反应形成此多肽。

(5)根据分析，合成一分子的此多肽需氨基酸个数为101。

(6)假设有足量的上述三种氨基酸，则可以形成共有3×3×3=27种不同的三肽。