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．下面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)通式是．
（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）由上圖可知，該片段由4種氨基酸組成，決定氨基酸種類的是R基（側(cè)鏈基團(tuán)），該化合物的名稱為五肽．一分子肉毒類毒素至少含有2個(gè)氨基．
（4）肉毒類毒素可用雙縮脲試劑鑒定，反應(yīng)顏色為紫色，該試劑反應(yīng)的原理是Cu²⁺與蛋白質(zhì)的肽鍵（結(jié)構(gòu)）結(jié)合呈現(xiàn)的顏色，因此氨基酸不能用此方法檢測(cè)．

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、過酸或過堿均會(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、-H、-CH₂-C₆H₅、-CH₂-CH（CH₃）₂）．

解答 解：（1）肉毒類毒素的局部結(jié)構(gòu)為多肽的一部分，肉毒類毒素是由兩個(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，其化學(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì)，蛋白質(zhì)的基本單位是氨基酸，氨基酸的結(jié)構(gòu)通式是．
（2）肉毒類毒素的化學(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì)，高溫可改變了肉毒類毒素的空間結(jié)構(gòu)，使肉毒類毒素失活．
（3）由圖可知，該片段含有5個(gè)R基，且第二個(gè)和第三個(gè)是相同，說明組成該片段的單體有4種，在形成該片段時(shí)要脫去4分子水，形成4個(gè)肽鍵，由氨基酸形成該片段的化學(xué)反應(yīng)被稱為脫水縮合．該化合物為五肽．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，并每個(gè)亞單位的R基上沒有氨基，因此一分子肉毒類毒素至少含有2個(gè)氨基．
（4）肉毒類毒素的化學(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì)，可用雙縮脲試劑鑒定，呈現(xiàn)紫色，該試劑反應(yīng)的原理是Cu²⁺與蛋白質(zhì)的肽鍵結(jié)合呈現(xiàn)的顏色，因此氨基酸不能用此方法檢測(cè)．
故答案為：
（1）蛋白質(zhì)
（2）高溫使蛋白質(zhì)空間結(jié)構(gòu)破壞
（3）4    R基 （側(cè)鏈基團(tuán)）      五肽    2
（4）雙縮脲    紫色      肽鍵

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程、掌握氨基酸脫水縮合過程中的相關(guān)計(jì)算是解題的關(guān)鍵．