Question

【题目】阅读下列与蛋白质相关的材料，回答相应问题：

Ⅰ、科学家从某人的食糜中发现有如图所示结构的化合物，那么：

（1）这种化合物叫______，若它在小肠中被水解，则不可能产生的是下列哪种物质？______（用字母表示）。这类物质的差异是由______决定的。

（2）若组成该化合物的基本单位用a、b、c来表示，如果a、b、c每种物质各一个，那么所合成的物质最多可形成______种．这是由于a、b、c三种物质的_________不同造成的．若a、b、c三种氨基酸数量足够多，由它们形成的三肽种类有_________种。

Ⅱ、一条肽链的分子式为C22H34O13N6，其水解后共产生下列3种氨基酸，据此判断：

（1）该肽链含有______个肽键，肽键的结构式为______．合成1个C22H34O13N6分子的同时将产生______个水分子．

（2）1个C22H34O13N6分子水解后可以产生______个谷氨酸．

（3）1个C22H34O13N6分子中存在______个游离的氨基和______个游离的羧基．

Answer 1

【答案】五肽 D R基 6 排列方式 27 5 -CO-NH- 5 3 1 4

【解析】

该题综合考查了蛋白质合成的相关问题，主要涉及到蛋白质合成过程中的计算问题。

Ⅰ、（1）结合题干所给信息，该化合物含有－CO－NH－（肽键），因此可判断该化合物为多肽，又由于该多肽中含有4个肽键，说明该多肽由5个氨基酸经脱水缩合而成的，因此该化合物叫五肽，构成蛋白质（多肽）的基本单位是氨基酸，组成蛋白质的氨基酸的结构特点是：每种氨基酸至少都含有一个氨基（—NH2）和一个羧基（—COOH），并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原子和一个侧链基团，这个侧链基团用R表示。氨基酸和氨基酸的差异表现在R基的不同，结合题干可知这5个氨基酸的R基分别是－CH3、－H、－CH3、－CH2－SH、－H，结合选项可知D不是组成该化合物的氨基酸，此外该氨基酸并不是组成蛋白质的氨基酸。（2）依题意可知a、b、c分别表示不同种类的氨基酸，现在只有a、b、c这3个氨基酸，那么它合成的化合物为三肽，最多可有3×2×1=6种。这是由氨基酸的排列顺序不同造成的。a、b、c三种氨基酸数量足够多，由它们形成的三肽种类有3×3×3＝27种。

Ⅱ、（1）由这条肽链水解得到的氨基酸可以看出每个氨基酸只有一个氨基（氮原子），而谷氨酸有2个羧基，再结合该化学式可知，这条肽链共有6个氨基酸组成，所以该化合物叫做6肽，含有5个肽键，肽键结构式为－CO－NH－，由于氨基酸之间脱去的水分子数＝肽键数，因此合成1分子该化合物将产生5个水分子。（2）设谷氨酸有x个，反应前总的氧原子数是：4x+2×（6-x）个，其中谷氨酸有4x个，甘氨酸和丙氨酸总的氧原子数为2×（6-x）个。反应后生成该化合物共脱去了5分子水，由于在化学反应前后，氧原子数不变，可得方程4x+2×（6-x）-5＝13。解方程可得x＝3。（3）由于一条多肽链中最少含有一个游离的氨基和一个游离的羧基（不考虑R基），因此该多肽链中含有的游离的氨基数是1，又由于该多肽中含有3个谷氨酸（含有2个羧基），所以游离的羧基数为1+3＝4。