Question

13．某致病细菌分泌的外毒素，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，以致死亡．已知该外毒素为环状肽，结构式如图所示：

请据图分析回答：
（1）该化合物中含有0游离的个氨基，0个游离羧基．
（2）该化合物是由7个氨基酸组成脱水缩合的，含有7个肽键，请写出这些氨基酸的结构通式．
（3）组成该化合物的氨基酸有5种，其中有几个氨基酸的R基相同，这个R基是-CH₃．
（4）填写虚线框内结构的名称：A．肽键．
（5）某条肽链，其分子式为CaHbNcOdS，并且是由下列五种氨基酸组成的，其中含有e个赖氨酸残基：
那么将该多肽彻底水解后将会得到$\frac{d-c+e-1}{2}$个天门冬氨酸（结果可含分子式中的未知数）．

Answer 1

分析 根据题意和图示分析可知：图示为某外毒素的结构式，其中A表示肽键，是氨基酸脱水缩合形成的，其结构简式为-C0-NH-；B表示R基团，组成蛋白质的氨基酸约有20种，它们的区别就在于R基不同．

解答 解：（1）由于该外毒素为环状肽，首尾相连，所以该化合物中不含游离的氨基（-N₂H）和羧基（-COOH）．
（2）该化合物是由7个氨基酸经过脱水缩合而形成的环状七肽，共含有7个肽键．
（3）组成题图中的该多肽的7个氨基酸的R基，其中有3个氨基酸的R基都是-CH₃，其余4个氨基酸的R基团都不相同，所以组成该化合物的氨基酸共有5种．
（4）题图中的A是肽键（-CO-NH-）．
（5）分析该肽链水解形成的几种氨基酸可知，赖氨酸含有2个氨基，因此e个赖氨酸残基中的N原子是2e个，该肽链中氨基酸的个数是c-2e+e=c-e个，又知天门冬氨酸含有两个羧基，因此每个天门冬氨酸中含有4个氧原子，设天门冬氨酸数目为X，根据氨基酸脱水缩合反应可得关系式：d=4X+2（c-e-X）-（c-e-1），解得：X=$\frac{d-c+e-1}{2}$
故答案为：
（1）0 0
（2）7 脱水缩合 7
（3）5-CH₃
（4）肽键
（5）$\frac{d-c+e-1}{2}$

点评 本题以外毒素为素材，结合外毒素结构式，考查蛋白质合成--氨基酸脱水缩合，要求考生识记氨基酸的结构通式及特点，掌握氨基酸脱水缩合过程，能根据外毒素结构式判断其中氨基酸数目、种类及肽键的数目．