Question

20．資料一：肉毒類(lèi)毒素是肉毒梭菌產(chǎn)生的毒性極強(qiáng)的神經(jīng)麻痹毒素，它是由兩個(gè)亞單位（每個(gè)亞單位為一條鏈盤(pán)曲折疊而成）組成的一種生物大分子，1mg可毒死20億只小鼠．煮沸1min或75℃下加熱5～10min，就能使其完全喪失活性．可能引起肉毒梭菌中毒的食品有臘腸、火腿、魚(yú)及魚(yú)制品、罐頭食品、臭豆腐、豆瓣醬、面醬、豆豉等．下面是肉毒類(lèi)毒素的局部結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式（圖1）：

請(qǐng)據(jù)此回答：
（1）肉毒類(lèi)毒素的化學(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì)，其基本組成單位的結(jié)構(gòu)通式是．
（2）高溫可使肉毒類(lèi)毒素失活的主要原理是高溫使蛋白質(zhì)空間結(jié)構(gòu)破壞．
（3）由上圖可知，該片段由5種單體組成，有4個(gè)肽鍵．
資料二：現(xiàn)一多肽，化學(xué)式為C₅₅H₇₀O₁₉N₁₀，已知將它徹底水解后得到下列（圖2）四種氨基酸：
依據(jù)資料二中該多肽化學(xué)式的推算，它在完全水解后可得到氨基酸10個(gè)，得到的谷氨酸是4個(gè)．該化合物水解時(shí)，斷裂的化學(xué)鍵是肽鍵，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為-CO-NH-，需消耗9個(gè)H₂O分子．此多肽名叫十肽．
資料三：用氨基酸自動(dòng)分析儀測(cè)定幾種多肽化合物和蛋白質(zhì)的氨基酸數(shù)目如下：

化 合 物	多肽化合物						蛋白質(zhì)
	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
	催產(chǎn) 素	牛加壓素	血管舒緩素	平滑肌舒張素	豬促黑色素細(xì)胞激素	人促黑色素細(xì)胞激素	牛胰蛋白酶	人胰島素	免疫球蛋白IG	人血紅蛋白
氨基酸數(shù)	9	9	9	10	13	22	223	51	660	574

7的生理功能說(shuō)明蛋白質(zhì)具有催化作用；8的生理功能說(shuō)明蛋白質(zhì)具有調(diào)節(jié)機(jī)體生命活動(dòng)作用；
9的生理功能說(shuō)明蛋白質(zhì)具有免疫作用；10的生理功能說(shuō)明蛋白質(zhì)具有運(yùn)輸作用．

Answer 1

分析 1、分析圖1可知，該化合物含有的肽鍵（-CO-NH-）結(jié)構(gòu)是4個(gè)，因此是由5個(gè)氨基酸經(jīng)過(guò)脫水縮合反應(yīng)脫去4分子水形成的．
2、分析圖2中四種氨基酸都只含一個(gè)氨基，因此根據(jù)該多肽化學(xué)式中的N原子數(shù)推算可知，該化合物是由10個(gè)氨基酸脫水縮合形成的，它在完全水解后可得到氨基酸10個(gè)．
3、分析表格可知，該部分是蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)和功能的多樣性，蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)多樣性與組成蛋白質(zhì)的氨基酸的種類(lèi)、數(shù)目、排列順序和蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)不同，蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)多樣性決定功能多樣性，有的蛋白質(zhì)是細(xì)胞和生物體的重要組成成分，有的蛋白質(zhì)具有催化功能，有的蛋白質(zhì)具有運(yùn)輸功能，有的蛋白質(zhì)具有免疫功能，有的蛋白質(zhì)具有調(diào)節(jié)機(jī)體生命活動(dòng)的功能等．

解答 解：資料一：
（1）由題圖可知，肉毒類(lèi)毒素的化學(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì)；蛋白質(zhì)的基本組成單位是氨基酸，氨基酸的結(jié)構(gòu)通式是：．
（2）高溫可使肉毒類(lèi)毒素失活的主要原理是高溫使蛋白質(zhì)空間結(jié)構(gòu)破壞．
（3）由題圖可知，該化合物含有的肽鍵（-CO-NH-）結(jié)構(gòu)是4個(gè)，因此單體氨基酸數(shù)是5個(gè)．
資料二：
由題干知，多肽的化學(xué)式為C₅₅H₇₀O₁₉N₁₀，水解形成的四種氨基酸都只含有一個(gè)N，因此該化合物水解產(chǎn)生的氨基酸數(shù)是10個(gè)；四種化合物中，只有谷氨酸含有4個(gè)O，其他三種都只含有2個(gè)O，因此該化合物中的谷氨酸數(shù)是（19+9-20）÷2=4；多肽水解時(shí)，肽鍵斷裂，肽鍵的結(jié)構(gòu)是-CO-NH-；該化合物是由10個(gè)氨基酸脫去9分子水形成的十肽化合物，因此水解需要消耗9分子水．
資料三：
7牛胰蛋白酶具有催化蛋白質(zhì)水解的功能，這體現(xiàn)了蛋白質(zhì)的催化功能；8胰島素具有調(diào)節(jié)血糖平衡的作用，這體現(xiàn)了蛋白質(zhì)具有調(diào)節(jié)機(jī)體生命活動(dòng)的功能；9免疫球蛋白在免疫過(guò)程中發(fā)揮重要作用，這體現(xiàn)了蛋白質(zhì)的免疫功能；10血紅蛋白具有運(yùn)輸血液中氧氣的功能，這體現(xiàn)了蛋白質(zhì)的運(yùn)輸功能．
故答案為：
資料一：
（1）蛋白質(zhì)  
（2）高溫使蛋白質(zhì)空間結(jié)構(gòu)破壞
（3）5   4-CO-NH-9   十
資料二
10   4   肽鍵  
資料三
催化   調(diào)節(jié)機(jī)體生命活動(dòng)    免疫  運(yùn)輸

點(diǎn)評(píng) 本題的知識(shí)點(diǎn)是組成蛋白質(zhì)的氨基酸的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、氨基酸的脫水縮合反應(yīng)、蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)和功能多樣性，要求考生熟練識(shí)記氨基酸的結(jié)構(gòu)通式和蛋白質(zhì)功能多樣性、理解氨基酸的脫水縮合反應(yīng)，并學(xué)會(huì)應(yīng)用相關(guān)知識(shí)結(jié)合資料信息對(duì)某些生物學(xué)問(wèn)題進(jìn)行解釋、推理、判斷．