Question

4．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．该外毒素结构式如图所示：请据图分析回答：
（1）该化合物中含有0个游离的氨基，0个游离羧基，含有7个肽键．
（2）该化合物是由7个氨基酸组成的，请写出这些氨基酸的结构通式．
（3）填写虚线框内结构的名称：A．肽键，B．R．（从氨基酸结构通式的角度讲）
（4）组成该化合物的氨基酸有5种，其中有3个氨基酸的R基相同，这个R基是-CH₃．
（5）某条肽链，其分子式为C_aH_bN_cO_dS，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 阅读题干和题图可知，第一幅图是环肽，该题是对环肽结构的分析，与分析链中结构的多肽一样，先找出主链，然后找出肽键数量，判断出氨基酸数；位于肽键之间的C原子是中心碳原子，找出中心碳原子上连接的R基，判断组成环肽的氨基酸种类．

解答 解：（1）分析题图可知，该化合物是环肽，主链上的氨基和羧基数是0，因此至少含有0个氨基和0个羧基；该环肽中的肽键数是7个．
（2）环肽中氨基酸数与肽键数相等，因此是由7个氨基酸形成的化合物；氨基酸的结构通式是．
（3）由题图可知，A的结构是-CO-NH-，叫肽键；B是氨基酸结构通式中的R基．
（4）该化合物的7个R基中，3个都是-CH₃，因此该化合物的氨基酸共有5种．
（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=$\frac{d-c+e-1}{2}$．
（1）0　0　 7
（2）7
（3）肽键　R基
（4）5　3-CH₃　  
（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