Question

17．已知20種氨基酸的平均相對(duì)分子質(zhì)量為128．圖1為某蛋白質(zhì)的肽鏈結(jié)構(gòu)示意圖（其中數(shù)字為氨基酸序號(hào)），圖2為部分肽鏈放大示意圖，請(qǐng)據(jù)圖回答下列問(wèn)題：

（1）該化合物由氨基酸脫去123個(gè)水分子形成，這種結(jié)合方式叫做脫水縮合，圖1所示的蛋白質(zhì)的相對(duì)分子質(zhì)量為13652．
（2）圖2中有3種R基，肽鍵為②④⑥（填序號(hào)）；該肽鏈至少有3個(gè)游離的羧基．
（3）假設(shè)有一個(gè)十肽，分子式為C_xH_yO_zN_mS_n，組成該多肽的氨基酸只有圖2中的幾種，則含有①的氨基酸有m-10個(gè)．
（4）現(xiàn)有800個(gè)氨基酸，其中氨基總數(shù)為810個(gè)，羧基總數(shù)為808個(gè)，由這些氨基酸合成的含有2條肽鏈的蛋白質(zhì)，共有798個(gè)肽鍵和12個(gè)氨基，至少含有的O的個(gè)數(shù)是818．

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、氨基酸在核糖體中通過(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)，游離氨基或羧基數(shù)=肽鏈數(shù)+R基中含有的氨基或羧基數(shù)，至少含有的游離氨基或羧基數(shù)=肽鏈數(shù)，氮原子數(shù)=肽鍵數(shù)+肽鏈數(shù)+R基上的氮原子數(shù)=各氨基酸中氮原子總數(shù)，氧原子數(shù)=肽鍵數(shù)+2×肽鏈數(shù)+R基上的氧原子數(shù)=各氨基酸中氧原子總數(shù)一脫去水分子數(shù)，蛋白質(zhì)的相對(duì)分子質(zhì)量=氨基酸數(shù)目×氨基酸平均相對(duì)分子質(zhì)量一脫去水分子數(shù)×18．
3、分析題圖：
圖1為某蛋白質(zhì)的肽鏈結(jié)構(gòu)示意圖（其中數(shù)字表示氨基酸序號(hào)），由圖知該肽鏈由124個(gè)氨基酸形成；
圖2為部分肽鏈放大示意圖，其中①③⑤⑦表示R基（依次是-CH₂-NH₂、-CO-COOH、-CH₂-SH、-CO-COOH），②④⑥表示肽鍵（-CO-NH-），⑧為肽鍵的一部分．

解答 解：（1）圖1所示蛋白質(zhì)含124個(gè)氨基酸，1條肽鏈，因此由氨基酸經(jīng)脫水縮合形成該化合物時(shí)脫去的水分子數(shù)=氨基酸數(shù)-肽鏈數(shù)=124-1=123個(gè)；圖1所示的蛋白質(zhì)中含有3個(gè)二硫鍵（每個(gè)二硫鍵是由兩個(gè)-SH₂脫去一分子氫形成的），若20種氨基酸的平均相對(duì)分子質(zhì)量為128，則由氨基酸形成該蛋白質(zhì)的相對(duì)分子質(zhì)量=氨基酸數(shù)目×氨基酸平均相對(duì)分子質(zhì)量一脫去水分子數(shù)×18-形成3個(gè)二硫鍵脫去的氫分子的相對(duì)分子質(zhì)量=128×124-（124-1）×18-2×3=13652．
（2）由以上分析可知，圖2中4個(gè)R基依次為-CH₂-NH₂、-CO-COOH、-CH₂-SH、-CO-COOH，R基共有3種；圖2中的②④⑥表示肽鍵；圖2的R基中共含有2個(gè)羧基（分別位于③和⑦處、各1個(gè)），因此該肽鏈至少含有的游離的羧基=肽鏈數(shù)+圖2為部分肽鏈中各氨基酸的R基中含有游離的羧基數(shù)=1+2=3個(gè)．
（3）圖2中的四種氨基酸只有①的R基中含有氨基，假設(shè)有一個(gè)十肽，分子式為C_xH_yO_zN_mS_n，組成該肽的氨基酸只有圖2中的幾種，則根據(jù)N原子數(shù)可知含有①的氨基酸有m-10個(gè)．
（4）現(xiàn)有800個(gè)氨基酸，其中氨基總數(shù)為810個(gè)，羧基總數(shù)為808個(gè)，則這些氨基酸的R基中含有的氨基數(shù)為810-800=10個(gè)、羧基數(shù)=808-800=8個(gè)，由這些氨基酸合成的含有2條肽鏈的蛋白質(zhì)中含有的肽鍵數(shù)=氨基酸數(shù)-肽鏈數(shù)=800-2=798個(gè)、含有的氨基數(shù)=肽鏈數(shù)+R基中含有的氨基數(shù)=2+10=12個(gè)、至少含有的氧原子數(shù)=肽鍵數(shù)+2×肽鏈數(shù)+R基上的氧原子數(shù)=（800-2）+2×2+2×8=818．
故答案為：
（1）123　 脫水縮合　 13652
（2）3�、冖堍�3
（3）m-10
（4）798　12　818

點(diǎn)評(píng) 本題結(jié)合某蛋白質(zhì)的肽鏈結(jié)構(gòu)示意圖和部分肽鏈放大示意圖，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．