Question

4．已知某种动物激素是一种链状“十九肽”，其分子式可表示为C_xH_yO_zN_wS（z≥22，w≥20），经测定，其彻底水解的产物只有以下五种氨基酸：请回答下列问题：
（1）该“十九肽”分子水解时需要18个水分子．
（2）一个该“十九肽”分子彻底水解后可产生W-19个赖氨酸，$\frac{Z-20}{2}$个天冬氨酸（用含有x、y、z、w的代数式表示）．
（3）写出由天冬氨酸和赖氨酸形成的二肽的结构式：（由天冬氨酸提供羧基）．
（4）假设20个氨基酸的平均相对分子质量为125，现由四条肽链共80个氨基酸构成的蛋白质，其相对分子质量约为8632．

Answer 1

分析 氨基酸脱水缩合反应是一个氨基酸的氨基与另一个氨基酸的羧基反应，脱去1分子水，两个氨基酸残基由肽键连接形成二肽的过程；氨基酸脱水缩合翻译过程中脱去的水分子数=氨基酸数-肽链数；氨基酸的脱水缩合反应与其他化学反应一样遵循元素守恒定律；氨基酸脱水缩合反应形成的肽链的相对分子质量=组成肽链的氨基酸的分子量之和-脱去的水分子的分子量之和．

解答 解：（1）由题意知该动物激素是一条链状的十九肽，因此是由19个氨基酸脱去18分子水形成的，水解过程中需要18分子水参与反应．
（2）由题图可知，该19肽水解共形成5中氨基酸，五种氨基酸中只有赖氨酸含有2个N，其他四种氨基酸都只含有一个N，根据元素守恒，一个分子式为C_xH_yO_zN_wS的“十九肽”分子含有的赖氨酸数是（W-19）；五种氨基酸中，只有天冬氨酸含有4个O，其他四种氨基酸都含有2个O，根据元素守恒，一个分子式为C_xH_yO_zN_wS的“十九肽”分子含有的天冬氨酸数是$\frac{Z-20}{2}$．
（3）根据氨基酸脱水缩合反应的概念可知，由天冬氨酸和赖氨酸形成的二肽的结构式：．
（4）由题意知，该蛋白质的氨基酸数是80，氨基酸的平均分子量是125，肽链数是4，因此蛋白质的相对分子量是：80×125-18（80-4）=8632．
故答案为：
（1）18
（2）W-19   $\frac{Z-20}{2}$
（3）
（4）8632

点评 本题涉及的知识点是氨基酸的脱水缩合反应，二肽的结构，蛋白质分子量的估算方法，对于氨基酸脱水缩合反应中元素守恒的理解和应用是解题的关键．