Question

20．某致病细菌分泌的外毒素为无色、细针状结晶，对小鼠和人体有很强的毒性，可引起流涎、呕吐、便血、痉挛等，最终导致死亡．该外毒素为环状肽，结构式如图所示．
请据图分析回答下面的问题．
（1）该化合物中含有0个游离的氨基，0个游离的羧基．
（2）组成该化合物的氨基酸有5种，其中重复出现的R基是-CH₃，请写出氨基酸的结构通式：．
（3）形成该化合物时共脱去7个水．相对分子质量减少了126．
（4）b框所示的R基所构成的氨基酸的分子式是C₆H₁₃O₄N．
（5）a框所示的结构叫做肽键．

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、氨基酸在核糖体中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（-COOH ）和另一个氨基酸分子的氨基（-NH₂）相连接，同时脱出一分子水的过程；连接两个氨基酸的化学键是肽键，其结构式是-CO-NH-；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，至少含有的游离氨基或羧基数=肽链数，氮原子数=肽键数+肽链数+R基上的氮原子数=各氨基酸中氮原子总数，氧原子数=肽键数+2×肽链数+R基上的氧原子数=各氨基酸中氧原子总数一脱去水分子数，蛋白质的相对分子质量=氨基酸数目×氨基酸平均相对分子质量一脱去水分子数×18．

解答 解：（1）氨基的结构式是-NH₂、羧基的结构式是-COOH，分析题图中该化合物的结构式可知，该化合物中含有0个游离的氨基、0个游离的羧基．
（2）氨基酸的不同是由R基决定的，该化合物的R基共有5种，其中重复出现的R基是甲基（-CH₃），氨基酸的结构式是．
（3）题图中该化合物含有7个肽键（-CO-NH-），形成该化合物时共脱去7个水，相对分子质量减少18×7=126．
（4）由氨基酸的结构式可知氨基酸分子式的通式可表示为C₂H₄O₂N+R基，b框所示的R基的分子式为C₄H₉O₂，所以b框所示的R基所构成的氨基酸的分子式是C₆H₁₃O₄N．
（5）a框所示结构的结构式为-CO-NH-，是由一个氨基酸分子的羧基（-COOH ）和另一个氨基酸分子的氨基（-NH₂）相连接，同时脱出一分子水后形成的肽键．
故答案为：
（1）0　　0
（2）5-CH₃　　  
（3）7　126
（4）C₆H₁₃O₄N
（5）肽键

点评 本题结合某致病细菌分泌的外毒素的结构简式，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、掌握氨基酸脱水缩合过程中的相关计算是解题的关键．