Question

7．请回答有关蛋白质的相关知识：
（1）自然界中组成蛋白质的氨基酸分子，碳原子数至少有X个，最多有11个；氧原子数有Y到4个不等；氮原子数有Z到4个不等．则X、Y和Z的数值分别为2、2、1．
（2）现有一种“十二肽”，分子式为C_XH_YN_ZO_WS．已知将它彻底水解后只得到下列氨基酸（每种氨基酸至少一个）：

则Z的最小值和W的最大值分别为13、29．

Answer 1

分析 构成蛋白质的基本单位是氨基酸，其结构特点是每种氨基酸分子至少都含有一个氨基和一个羧基，并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原子和一个侧链基团．
氨基酸在核糖体上通过脱水缩合的方式形成多肽，连接两个氨基酸分子的化学键叫做肽键，用化学式-NH-CO-表示．
在蛋白质分子合成过程中：①失去水分子数=肽键数=氨基酸数-肽链数；②一个肽链中至少有一个游离的氨基和一个游离的羧基，在肽链内部的R基中可能也有氨基和羧基．

解答 解：（1）根据每个氨基酸分子至少都含有一个氨基和一个羧基，并且都有一个氨基和一个羧基连接在同一个碳原子上，可判断每个氨基酸分子至少含碳原子数2个、氧原子数2个、氮原子数1个．
（2）根据题意分析可知：十二肽中只含有一个S元素，因此只含有一个半胱氨酸，由于半胱氨酸的分子简式是C₃H₇NO₂S，丙氨酸的分子简式是C₃H₆NO₂，天门冬氨酸的分子式是C₄H₇NO₄，赖氨酸的分子式是C₅H₁₂N₂O₂，苯丙氨酸的分子式是C₅H₁₁NO₂．由于C_XH_YN_ZO_WS中只含有1个S，则半胱氨酸只有1个；十二肽含有11个肽键和一个端位氨基，即12个N，而1个赖氨酸多出一个氨基，且彻底水解后每种氨基酸至少一个，所以Z的最小值为12+1=13.12个肽键含有11个O和一个端位羧基，即13个O，而天门冬氨酸多出一个羧基（含2个O），所以W的最大值分别为13+（12-4）×2=29．
故答案为：
（1）2、2、1
（2）13、29

点评 本题考查氨基酸的分子结构及其脱水缩合形成蛋白质的相关知识，意在考查学生的识图能力和判断能力，运用所学知识综合分析问题的能力．