Question

13．現(xiàn)有一種“十三肽”，分子式為C₅₄H₉₅N₁₇O₂₀，已知將它徹底水解后只得到下列氨基酸．

（1）該“十三肽”是由13個(gè)氨基酸在細(xì)胞的核糖體上合成的．
（2）將該“十三肽”徹底水解后有4個(gè)賴(lài)氨酸，3個(gè)天冬氨酸．
（3）某蛋白質(zhì)含n個(gè)氨基酸，有m條肽鏈組成，該蛋白質(zhì)含氧原子數(shù)至少為m+n個(gè)．
（4）有人認(rèn)為該化合物在加熱過(guò)程中肽鍵會(huì)全部斷裂，有人認(rèn)為不會(huì)．請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)證明該化合物在加熱后肽鍵沒(méi)有完全斷裂．（材料、用具：0.01g/mL的CuSO₄的溶液、0.1g/mL的NaOH溶液、該化合物、清水、酒精燈、試管、滴管等必備用品．）
原理：能與雙縮脲試劑發(fā)生紫色反應(yīng)，這是由于化合物中含有肽鍵的緣故．
步驟：
①取2支試管，壁編號(hào)1、2；
②向兩支試管中分別加入2mL稀釋的該化合物，并將1（或2）號(hào)試管中的液體加熱煮沸3～5min；
③向兩支試管中，分別加入1mL0.1g/mL的NaOH溶液，振蕩試管；
④然后分別向兩支試管中緩慢滴入4滴0.01g/mL的CuSO₄溶液，振蕩試管，觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象；
預(yù)期結(jié)果：1號(hào)、2號(hào)試管中均出現(xiàn)紫色反應(yīng)．
實(shí)驗(yàn)結(jié)論：該化合物在加熱煮沸后肽鍵沒(méi)有完全斷裂．

Answer 1

分析 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，氨基酸通過(guò)脫水縮合形成蛋白質(zhì)．
實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)原則是單一變量原則和對(duì)照原則．已知該實(shí)驗(yàn)過(guò)程是加熱變性情況，所以一組加熱一組不加熱，其他條件都保證相同，蛋白質(zhì)鑒定過(guò)程要注意雙縮脲試劑的使用順序，最后通過(guò)顏色反應(yīng)比較兩個(gè)試管的變化并得出結(jié)論．

解答 解：（1）13個(gè)氨基酸脫水縮合形成的化合物是十三肽．合成場(chǎng)所是核糖體．
（2）根據(jù)N元素守恒，賴(lài)氨酸中含有2個(gè)N，其余氨基酸只有1個(gè)N，所以含有賴(lài)氨酸數(shù)為17-13=4個(gè)，根據(jù)O元素守恒，只有天冬氨酸中含有4個(gè)O，其余氨基酸都含有2個(gè)O，形成十肽時(shí)脫去12分子水，所以賴(lài)氨酸數(shù)為3個(gè)．
（3）某蛋白質(zhì)含n個(gè)氨基酸，有m條肽鏈組成，肽鍵數(shù)為n-m，游離的羧基數(shù)為m，羧基中有2m個(gè)O，所以蛋白質(zhì)含氧原子數(shù)至少為n-m+2m=n+m．
（4）雙縮脲試劑能鑒定蛋白質(zhì)．
（2）根據(jù)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)原則的單一變量原則和對(duì)照原則，實(shí)驗(yàn)的方法步驟如下：
①取兩支試管，編號(hào)1、2；
②1（或2）號(hào)試管中的液體加熱煮沸3～5 min；
③1 mL 0.1 g/mL的NaOH溶液；
④4滴0.01 g/mL的CuSO₄溶液；
結(jié)果：1號(hào)、2號(hào)試管中均出現(xiàn)紫色反應(yīng)
結(jié)論：該化合物在加熱煮沸后肽鍵沒(méi)有完全斷裂
故答案為：
（1）13   核糖體       
（2）4      3    
（3）n+m        
（4）雙縮脲
步驟：①編號(hào)1、2；
②1（或2）號(hào)試管中的液體加熱煮沸3～5 min；
③1 mL 0.1 g/mL的NaOH溶液；
④4滴0.01 g/mL的CuSO₄溶液；
結(jié)果：1號(hào)、2號(hào)試管中均出現(xiàn)紫色反應(yīng)
結(jié)論：該化合物在加熱煮沸后肽鍵沒(méi)有完全斷裂

點(diǎn)評(píng) 本題考查實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，意在考察考生獨(dú)立完成生物實(shí)驗(yàn)，掌握相關(guān)的操作技能，并能將這些實(shí)驗(yàn)涉及的方法和技能進(jìn)行綜合運(yùn)用．