题目内容
【题目】某细菌能产生一种环状毒性肽,其分子式是C55H68O18N10,将它彻底水解后只能得到下列四种氨基酸,分别是甘氨酸C2H5NO2,丙氨酸C3H7NO2,苯丙氨酸C9H11NO2,谷氨酸C5H9NO4,其结构式如图,请据图回答:
(1)该多肽是___肽化合物,连接相邻两个氨基酸之间化学键的结构式是__________,氨基酸脱水缩合形成该化合物的过程中,相对分子质量减少了____________。
(2)该多肽的彻底水解需______个水分子参与,水解后可得到_____个甘氨酸,_____个丙氨酸,______个谷氨酸和3个苯丙氨酸。
(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______________________________。
(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四个肽键的链状分子最多有____________种。
【答案】 十 -CO-NH- 180 10 1 2 4 蛋白质空间结构发生变化 45=1024
【解析】分析题图:图示表示分子式为C55H68O18N10的多肽彻底水解后得到的四种氨基酸,这四种氨基酸都只含有一个氨基,根据多肽的分子式中含有十个N可推测出该多肽是十肽,由于是环状毒性肽,则十肽形成过程中脱去了10个水分子,形成10个肽键。四种氨基酸中,只有谷氨酸含有4个O原子,其它三种氨基酸都含有2个O原子,所以以O原子作为突破口,算出谷氨酸的分子数目。
(1)由于四种氨基酸都只含有一个氨基,根据多肽的分子式中含有十个N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的结构式是-CO-NH-。氨基酸脱水缩合形成该“毒性肽”的过程中,环状十肽形成时会脱去了10个水分子,所以相对分子质量减少了18×10=180。
(2)由于是环状十肽,该多肽彻底水解需10个水分子参与。根据图解可知,谷氨酸含有4个O原子,其他三种氨基酸都含有2个O原子,所以以O原子作为突破口,设谷氨酸为X个,则4X+(10-X)×2=18+10,可求出X=4个。因此该多肽进行水解,得到4个谷氨酸分子。此十肽中共有C原子55个,N原子10个。设此多肽中含有甘氨酸与丙氨酸数目分别为a、b个,由于已经知道谷氨酸与丙氨酸的数目,由于在水解过程中,C与N原子数守恒,则有2a+3b+9×3+5×4=55,a+b+3+4=10。解此二元一次方程组得,a=1,b=2,即该多肽水解后得到1个甘氨酸分子,2个丙氨酸分子,4个谷氨酸分子和3个苯丙氨酸。
(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,其原因主要是蛋白质空间结构发生变化。
(4)脱水缩合后形成的含四个肽键的分子是由5个氨基酸形成,所以最多可有45=1024种。
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