Question

13．现有一种“十三肽”，分子式为C₅₄H₉₅N₁₇O₂₀，已知将它彻底水解后只得到下列氨基酸．

（1）该“十三肽”是由13个氨基酸在细胞的核糖体上合成的．
（2）将该“十三肽”彻底水解后有4个赖氨酸，3个天冬氨酸．
（3）某蛋白质含n个氨基酸，有m条肽链组成，该蛋白质含氧原子数至少为m+n个．
（4）有人认为该化合物在加热过程中肽键会全部断裂，有人认为不会．请设计一个实验证明该化合物在加热后肽键没有完全断裂．（材料、用具：0.01g/mL的CuSO₄的溶液、0.1g/mL的NaOH溶液、该化合物、清水、酒精灯、试管、滴管等必备用品．）
原理：能与双缩脲试剂发生紫色反应，这是由于化合物中含有肽键的缘故．
步骤：
①取2支试管，壁编号1、2；
②向两支试管中分别加入2mL稀释的该化合物，并将1（或2）号试管中的液体加热煮沸3～5min；
③向两支试管中，分别加入1mL0.1g/mL的NaOH溶液，振荡试管；
④然后分别向两支试管中缓慢滴入4滴0.01g/mL的CuSO₄溶液，振荡试管，观察实验现象；
预期结果：1号、2号试管中均出现紫色反应．
实验结论：该化合物在加热煮沸后肽键没有完全断裂．

Answer 1

分析 蛋白质的基本组成单位是氨基酸，氨基酸的结构通式是，氨基酸通过脱水缩合形成蛋白质．
实验设计原则是单一变量原则和对照原则．已知该实验过程是加热变性情况，所以一组加热一组不加热，其他条件都保证相同，蛋白质鉴定过程要注意双缩脲试剂的使用顺序，最后通过颜色反应比较两个试管的变化并得出结论．

解答 解：（1）13个氨基酸脱水缩合形成的化合物是十三肽．合成场所是核糖体．
（2）根据N元素守恒，赖氨酸中含有2个N，其余氨基酸只有1个N，所以含有赖氨酸数为17-13=4个，根据O元素守恒，只有天冬氨酸中含有4个O，其余氨基酸都含有2个O，形成十肽时脱去12分子水，所以赖氨酸数为3个．
（3）某蛋白质含n个氨基酸，有m条肽链组成，肽键数为n-m，游离的羧基数为m，羧基中有2m个O，所以蛋白质含氧原子数至少为n-m+2m=n+m．
（4）双缩脲试剂能鉴定蛋白质．
（2）根据实验设计原则的单一变量原则和对照原则，实验的方法步骤如下：
①取两支试管，编号1、2；
②1（或2）号试管中的液体加热煮沸3～5 min；
③1 mL 0.1 g/mL的NaOH溶液；
④4滴0.01 g/mL的CuSO₄溶液；
结果：1号、2号试管中均出现紫色反应
结论：该化合物在加热煮沸后肽键没有完全断裂
故答案为：
（1）13   核糖体       
（2）4      3    
（3）n+m        
（4）双缩脲
步骤：①编号1、2；
②1（或2）号试管中的液体加热煮沸3～5 min；
③1 mL 0.1 g/mL的NaOH溶液；
④4滴0.01 g/mL的CuSO₄溶液；
结果：1号、2号试管中均出现紫色反应
结论：该化合物在加热煮沸后肽键没有完全断裂

点评 本题考查实验设计，意在考察考生独立完成生物实验，掌握相关的操作技能，并能将这些实验涉及的方法和技能进行综合运用．