Question

20．蛋白质在动物体内的消化过程可表示为：
蛋白质$→_{酶1}^{+H_{2}O}$多肽$→_{酶2}^{+H_{2}O}$氨基酸
现有某种链状多肽，其化学式是C₅₅H₇₀O₁₉N₁₀，消化后只得到下列4种氨基酸：

（1）酶1是指蛋白酶．
（2）该多肽是由10个氨基酸通过脱水缩合反应而形成的，该多肽合成过程中相对分子质量减少162．
（3）一分子该多肽被分解后，得到4个谷氨酸分子．
（4）写出由甘氨酸和丙氨酸形成的二肽的结构式：．

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相连接，同时脱去一分子水的过程，该过程中的相关计算：肽键数=脱去水分子数=氨基酸数一肽链数，O原子数=肽键数+2×肽链数+R基上的O原子数=各氨基酸中O原子总数一脱去水分子数，蛋白质的相对分子质量=氨基酸数目×氨基酸平均相对分子质量一脱去水分子数×18．
3、分析化学式是C₅₅H₇₀O₁₉N₁₀的多肽消化后得到的四种氨基酸：四种氨基酸均含有一个氨基（每分子含有1个N），只有谷氨酸含有2个羧基（4个氧原子）、其它三种氨基酸均只含1个羧基（2个氧原子）．

解答 解：（1）题干中动物体内的酶1可将蛋白质催化水解为多肽，所以酶1为蛋白酶．
（2）题图中由化学式是C₅₅H₇₀O₁₉N₁₀的多肽消化后得到的四种氨基酸中，每分子均含一个N，而由四种氨基酸形成的多肽的分子式是C₅₅H₇₀O₁₉N₁₀，可推测该多肽是由10个氨基酸通过脱水缩合反应而形成的，形成该多肽的过程中脱去的水分子数=氨基酸数-肽链数=10-1=9个，其相对分子质量减少9×18=162．
（3）设该多肽中含有谷氨酸X个，则其它氨基酸共有10-X个，由氧原子守恒（O原子数=各氨基酸中O原子总数一脱去水分子数）可得：4X+2×（10-X）-（10-1）=19，解得X=4个，即一分子该多肽被消化后，会得到4个谷氨酸分子．
（4）甘氨酸上的R基是一个-H，丙氨酸的R基是一个-CH₃，由甘氨酸和丙氨酸构成的二肽的结构式是．
故答案为：
（1）蛋白酶
（2）10　  162
（3）4            　
（4）

点评 本题结合蛋白质在动物体内的消化过程、化学式是C₅₅H₇₀O₁₉N₁₀的多肽消化后得到的四种氨基酸的结构式，考查酶的特性、氨基酸的脱水缩合的知识，考生识记酶的特性和氨基酸脱水缩合的过程、明确氨基酸脱水缩合的过程和实质、掌握氨基酸脱水缩合过程中的相关计算是解题的关键．