Question

2．一条肽链的分子式为C₂₂H₃₄O₁₃N₆，其水解后共产生了下列3种氨基酸，据此判断：

（1）该肽链含有5个肽键，肽键的结构式为-CO-NH-．合成1个C₂₂H₃₄O₁₃N₆分子的同时将产生5个水分子．
（2）1个C₂₂H₃₄O₁₃N₆分子水解后可以产生3个谷氨酸．
（3）1个C₂₂H₃₄O₁₃N₆分子中存在1个游离的氨基和4个游离的羧基．

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．
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；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，游离氨基或羧基数=肽链数+R基中含有的氨基或羧基数．
3、根据题意和图示分析：题图中的3种氨基酸中，每个氨基酸分子中均只含有一个氨基（N原子），结合该多肽的分子式C₂₂H₃₄O₁₃N₆可推知此该多肽由6个氨基酸构成（脱水数是5个）；假设谷氨酸的数目为X，根据氧原子数目则有4X+2（6-X）-5=13，解得X=3个；再通过对C原子个数的计算可知，含甘氨酸2个、丙氨酸1个．

解答 解：（1）由以上分析知，该肽链由6个氨基酸构成，含有的肽键数=氨基酸数-肽链数=6-1=5个，肽键是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脱出一分子水后形成的，肽键的结构式是-CO-NH-；合成1个C₂₂H₃₄O₁₃N₆分子时产生的水分子=氨基酸数-肽链数=6-1=5个．
（2）由以上分析知，分子式为C₂₂H₃₄O₁₃N₆的多肽中含有谷氨酸3个，即1个C₂₂H₃₄O₁₃N₆分子水解后可以产生3个谷氨酸．
（3）构成分子式为C₂₂H₃₄O₁₃N₆的3中氨基酸的R基中均不含氨基、只有谷氨酸的R基中含有羧基（每个谷氨酸的R基中含有1个羧基），所以1个C₂₂H₃₄O₁₃N₆分子中存在 游离的氨基数=肽链数=1个、含有的游离的羧基数=肽链数+（三个谷氨酸）R基中含有的羧基数=1+3=4个．
故答案为：
（1）5-CO-NH-5  
（2）3 
（3）1     4

点评 本题结合一条肽链的分子式和其水解后所产生的3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，明确氨基酸脱水缩合的过程，会根据氨基酸的脱水缩合反应进行相关计算和判断肽链中的氨基和羧基数目、根据题干和题图信息列出数学关系式是解题的关键．