Question

8．甲图表示有关蛋白质分子的简要概念图；乙图表示某三十九肽中共有丙氨酸（R基为-CH₃）4个，现去掉其中的丙氨酸得到4条长短不等的多肽．据图回答下列问题：

（1）甲图中A的元素组成为C、H、O、N，在人体内可以合成的B属于非必需氨基酸，C是肽键．
（2）蛋白质的结构具有多样性，从蛋白质自身分析，原因有氨基酸的种类、数量和排列顺序不同，以及蛋白质的空间结构千变万化．
（3）乙图中，三十九肽被水解后肽键数量减少7个．这些肽链和三十九肽相比，氨基和羧基分别增加3、3个，C原子减少12个，O原子减少1个．
（4）若该蛋白质是血红蛋白，说明蛋白质具有运输作用；若该蛋白质是酶，说明蛋白质具有催化作用．
（5）高温加热后，该蛋白质不具有（填“具有”或“不具有”）生物活性，能（填“能”或“不能”）和双缩脲试剂发生颜色反应．
（6）某蛋白质分子中的一条肽链为156肽，其分子式为C_xH_yN_zO_wS（z＞156，w＞157），并且是由图丙五种氨基酸组成的，那么，将该156肽彻底水解后将会得到z-156个赖氨酸，$\frac{w-157}{2}$个天冬氨酸（结果可含分子式中的未知数）．

Answer 1

分析 1、蛋白质的基本组成元素是C、H、O、N等，基本元素形成基本组成单位氨基酸，氨基酸通过脱水缩合反应形成肽链，一条或几条肽链盘曲、折叠形成具有一定的空间结构的蛋白质，蛋白质结构的多样性与组成蛋白质的氨基酸的种类、数目、排列顺序及蛋白质的空间结构有关；蛋白质结构的多样性决定功能多样性．
2、氨基酸脱水缩合反应过程中，形成的肽键数=脱去的水分子数=氨基酸数目-肽链数，一条肽链至少含有一个游离的氨基和一个游离的羧基．
3、丙图中的五种氨基酸的分子结构简式：五种氨基酸中，只有赖氨酸含有2个N原子（R基中含有一个氨基），只有天门冬氨酸含有2个羧基（R基中含有1个羧基，每个羧基含有2个氧原子）．

解答 解：（1）B是蛋白质的基本组成单位氨基酸，一定含有C、H、O、N元素；能在人体内合成的氨基酸称为非必需氨基酸．图中C是肽键．
（2）蛋白质的结构具有多样性，从蛋白质自身分析，原因有氨基酸的种类、数量和排列顺序不同，以及蛋白质的空间结构千变万化．
（3）由题意知可知，丙氨基酸的位置是8、18、27、39位，因此掉丙氨酸得到4条长短不等的多肽需要水解7个肽键，消耗7分子水；四条短肽至少含有4个游离的氨基和游离的羧基，氨基和羧基数增加3个；C原子减少12个，O原子减少8-7=1个．
（4）若该蛋白质是血红蛋白，说明蛋白质具有运输作用；若该蛋白质是酶，说明蛋白质具有催化作用．
（5）高温加热后，蛋白质的空间结构发生改变，该蛋白质不具有生物活性，但是其肽键并没有破坏，因此能和双缩脲试剂发生颜色反应．
（6）由以上分析知，构成该156肽的五种氨基酸分子中，只有赖氨酸含有2个N原子，设该156肽中含有赖氨酸M个，根据蛋白质中的N原子数=肽键数+肽链数+R基上的N原子数可得：Z=（156-1）+1+M，解得M=Z-156个；构成该156肽的五种氨基酸分子中，只有天门冬氨酸含有2个羧基，设该156肽中含有天门冬氨酸N个，根据蛋白质中O原子数=肽键数+2×肽链数+R基上的O原子数可得：w=（156-1）+2×1+2N，解得N=$\frac{w-157}{2}$个．
故答案为：
（1）C、H、O、N       非必需氨基酸肽键
（2）种类、数量和排列顺序空间结构
（3）7    3    3     12    1
（4）运输催化
（5）不具有    能
（6）z-156      $\frac{w-157}{2}$

点评 本题旨在考查学生理解组成蛋白质的氨基酸的组成元素、基本单位、氨基酸的脱水缩合反应及蛋白质结构多样性的原因等知识要点，把握知识的内在联系，形成知识网络，并应用相关知识结合题干信息进行推理、解答问题，学会应用元素守恒进行相关计算．