Question

1．从某种真核细胞中提取出大量核糖体，放入含有下列几种有机物（每种有机物各一分子，其中的氮原子已被¹⁵N标记）的培养液里，假设培养液里含有核糖体完成其功能所需的一切物质和条件．请回答：

（1）实验中，核糖体所需要完成的功能就是把上述物质中的①④⑤（填标号），通过脱水缩合方式合成多肽（蛋白质），可以用双缩脲试剂检测．
（2）上述有机物合成的多肽至少含有2个氨基和2个羧基，称为三肽，有2 个肽键．
（3）如果实验中每种有机物的数量不限，当检测到某一多肽含20个¹⁵N，则该多肽最多有19个肽键．
（4）写出一个肽键的化学式-CO-NH-．

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．
3、蛋白质或多肽中含有肽键，可与双缩脲试剂作用产生紫色反应．
4、分析题图：结合氨基酸的结构通式，可判断题图中的①是组成蛋白质的氨基酸，其R基是-H；②不含羧基，不是构成蛋白质的氨基酸；③中的氨基和羧基没有连在同一个碳原子上，不是构成蛋白质的氨基酸；④是构成蛋白质的氨基酸，其R基是-CH₂COOH；⑤是构成蛋白质的氨基酸，其R基是-（CH₂）₄-NH₂．

解答 解：（1）由以上分析知，题图中的化合物①～⑤中，①④⑤属于构成蛋白质的氨基酸，核糖体所需要完成的功能就是把上述物质中的①④⑤，通过脱水缩合的方式合成多肽（蛋白质），多肽（蛋白质）中含有肽键，可以与双缩脲试剂反应呈紫色．
（2）由上述有机物①④⑤合成的化合物叫三肽、也叫多肽，因为④的R基上含有1个羧基，⑤的R基上含有1个氨基，所以由①④⑤合成的化合物（三肽）中含有的氨基数=肽链数+R基中含有的氨基数=1+1=2个、含有的羧基数=肽链数+R基含有的羧基数=1+1=2个，此三肽含有的肽键数=氨基酸数-肽链数=3-1=2个．
（3）由氨基酸的结构通式可知，每个氨基酸分子至少含有一个氮原子，如果实验中每种有机物的数量不限，当检测到某一多肽含20个¹⁵N，则该多肽最多由20个氨基酸形成，最多含有的肽键数=氨基酸数-肽链数=20-1=19个．
（4）肽键是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，肽键的化学式是-CO-NH-．
故答案为：
（1）①④⑤脱水缩合     双缩脲
（2）2  2  三  2
（3）19
（4）-CO-NH-

点评 本题结合几种化合物的结构式，考查蛋白质的合成--氨基酸脱水缩合、蛋白质的检测等知识，考生识记氨基酸的结构通式及其特点，明确双缩脲试剂鉴定蛋白质的原理、掌握氨基酸脱水缩合过程和相关计算是解题的关键．