Question

14．肉毒梭菌（厭氧性梭狀芽孢桿菌）是致死性最高的病原體之一，廣泛存在于自然界中．肉毒梭菌的致病性在于其產(chǎn)生的神經(jīng)麻痹毒素，即肉毒類毒素．它是由兩個(gè)亞單位（每個(gè)亞單位為一條鏈盤曲折疊而成）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、魚及魚制品、罐頭食品、臭豆腐、豆瓣醬、面醬、豆豉等．如圖是肉毒類毒素的局部結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式：

請(qǐng)據(jù)此回答：
（1）肉毒類毒素的化學(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì)，其基本組成單位的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是至少含有一個(gè)氨基和一個(gè)羧基，并且都有一個(gè)氨基和羧基連接在同一個(gè)碳原子上．
（2）高溫可使肉毒類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）由圖可知，該片段由5種組成單位組成，有4個(gè)肽鍵．
（4）一分子肉毒類毒素至少含有氨基和羧基數(shù)分別為2、2個(gè)．

Answer 1

分析 1、構(gòu)成蛋白質(zhì)的基本單位是氨基酸，其結(jié)構(gòu)通式是，即每種氨基酸分子至少都含有一個(gè)氨基和一個(gè)羧基，且都有一個(gè)氨基和一個(gè)羧基連接在同一個(gè)碳原子上，這個(gè)碳原子還連接一個(gè)氫和一個(gè)R基，氨基酸的不同在于R基的不同．
2、氨基酸通過(guò)脫水縮合形成多肽鏈，而脫水縮合是指一個(gè)氨基酸分子的羧基（-COOH ）和另一個(gè)氨基酸分子的氨基（-NH₂）相連接，同時(shí)脫出一分子水的過(guò)程；連接兩個(gè)氨基酸的化學(xué)鍵是肽鍵，其結(jié)構(gòu)式是-CO-NH-；氨基酸形成多肽過(guò)程中的相關(guān)計(jì)算：肽鍵數(shù)=脫去水分子數(shù)=氨基酸數(shù)一肽鏈數(shù)．
3、高溫、過(guò)酸或過(guò)堿均會(huì)使蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)破壞而失活．
4、分析題圖：題圖是肉毒類毒素的局部結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式，該部分含有4個(gè)完整的肽鍵（-CO-NH-）、5個(gè)R基（分別為CH₂-C₆H₄OH、-H、-CH₃、-CH₂-C₆H₅、-CH₂-CH（CH₃）₂）．

解答 解：（1）肉毒類毒素的化學(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì)，其基本組成單位是氨基酸，氨基酸的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是至少含有一個(gè)氨基和一個(gè)羧基，并且都有一個(gè)氨基和羧基連接在同一個(gè)碳原子上．
（2）高溫可破壞肉毒類毒素的空間結(jié)構(gòu)而使其失活．
（3）分析題圖可知，該肽鏈中含有4個(gè)肽鍵，因此是由5個(gè)氨基酸脫去4分子水形成的，5個(gè)氨基酸的R基種類個(gè)不相同，因此有5種氨基酸．
（4）由于一個(gè)肽鏈中至少有一個(gè)游離的氨基和一個(gè)游離的羧基，所以由兩條鏈盤曲折疊而成的肉毒類毒素至少含有2個(gè)氨基和2個(gè)羧基，它們的位置分別位于兩條肽鏈兩端，在肽鏈內(nèi)部的R基中可能也有氨基和羧基．
故答案為：
（1）蛋白質(zhì)       至少含有一個(gè)氨基和一個(gè)羧基，并且都有一個(gè)氨基和羧基連接在同一個(gè)碳原子上
（2）高溫使蛋白質(zhì)空間結(jié)構(gòu)破壞
（3）5     4
（4）2     2

點(diǎn)評(píng) 本題結(jié)合肉毒類毒素的局部結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式，考查蛋白質(zhì)的合成--氨基酸脫水縮合的知識(shí)，考生識(shí)記氨基酸的結(jié)構(gòu)通式、明確氨基酸脫水縮合的過(guò)程、掌握氨基酸脫水縮合過(guò)程中的相關(guān)計(jì)算是解題的關(guān)鍵．