Question

14．肉毒梭菌（厌氧性梭状芽孢杆菌）是致死性最高的病原体之一，广泛存在于自然界中．肉毒梭菌的致病性在于其产生的神经麻痹毒素，即肉毒类毒素．它是由两个亚单位（每个亚单位为一条链盘曲折叠而成）组成的一种生物大分子，1mg可毒死20亿只小鼠．煮沸1min或75℃下加热5～10min，就能使其完全丧失活性．可能引起肉毒梭菌中毒的食品有腊肠、火腿、鱼及鱼制品、罐头食品、臭豆腐、豆瓣酱、面酱、豆豉等．如图是肉毒类毒素的局部结构简式：

请据此回答：
（1）肉毒类毒素的化学本质是蛋白质，其基本组成单位的结构特点是至少含有一个氨基和一个羧基，并且都有一个氨基和羧基连接在同一个碳原子上．
（2）高温可使肉毒类毒素失活的主要原理是高温使蛋白质空间结构破坏．
（3）由图可知，该片段由5种组成单位组成，有4个肽键．
（4）一分子肉毒类毒素至少含有氨基和羧基数分别为2、2个．

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（-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．
3、高温、过酸或过碱均会使蛋白质的空间结构破坏而失活．
4、分析题图：题图是肉毒类毒素的局部结构简式，该部分含有4个完整的肽键（-CO-NH-）、5个R基（分别为CH₂-C₆H₄OH、-H、-CH₃、-CH₂-C₆H₅、-CH₂-CH（CH₃）₂）．

解答 解：（1）肉毒类毒素的化学本质是蛋白质，其基本组成单位是氨基酸，氨基酸的结构特点是至少含有一个氨基和一个羧基，并且都有一个氨基和羧基连接在同一个碳原子上．
（2）高温可破坏肉毒类毒素的空间结构而使其失活．
（3）分析题图可知，该肽链中含有4个肽键，因此是由5个氨基酸脱去4分子水形成的，5个氨基酸的R基种类个不相同，因此有5种氨基酸．
（4）由于一个肽链中至少有一个游离的氨基和一个游离的羧基，所以由两条链盘曲折叠而成的肉毒类毒素至少含有2个氨基和2个羧基，它们的位置分别位于两条肽链两端，在肽链内部的R基中可能也有氨基和羧基．
故答案为：
（1）蛋白质       至少含有一个氨基和一个羧基，并且都有一个氨基和羧基连接在同一个碳原子上
（2）高温使蛋白质空间结构破坏
（3）5     4
（4）2     2

点评 本题结合肉毒类毒素的局部结构简式，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．