Question

16．肉毒類毒素是肉毒梭菌產(chǎn)生的毒性極強的神經(jīng)麻痹毒素，它是由兩個亞單位（每個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一個亞單位的局部結(jié)構(gòu)簡式：

請據(jù)此回答：
（1）肉毒類毒素的化學(xué)本質(zhì)（屬于哪種生物大分子）是蛋白質(zhì)，其基本組成單位的結(jié)構(gòu)通式是；
（2）該片段共有5種氨基酸縮合而成，氨基酸縮合后形成的化學(xué)鍵是肽鍵；寫出其結(jié)構(gòu)式-CO-NH-．此片段可以見到4個該化學(xué)鍵；
（3）一分子肉毒類毒素至少含有2個氨基和2個羧基，它們的位置在分別位于肽鏈兩端，該片段中有游離的氨基0個，游離的羧基1個；
（4）高溫可使肉毒類毒素失活的主要原理是破壞蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)．

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氨基和一個羧基，且都有一個氨基和一個羧基連接在同一個碳原子上，這個碳原子還連接一個氫和一個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氨基酸分子的羧基和另一個氨基酸分子的氨基相連接，同時脫出一分子水的過程；氨基酸形成多肽過程中的相關(guān)計算：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)．
3、分析題圖：圖示為肉毒類毒素的局部結(jié)構(gòu)簡式，該部分含有4個肽鍵（-CO-NH-）、5個氨基酸分子（這5個氨基酸的R基團依次是-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)，它的基本組成單位是氨基酸，其結(jié)構(gòu)通式是．
（2）由以上分析可知，構(gòu)成該片段的5個氨基酸分子的R基依次是-CH₂-C₆H₄OH、-H、-CH₃、-CH₂-C₆H₅、-CH₂-CH（CH₃）₂，R基有5種，即該片段共有5種氨基酸縮合而成，氨基酸縮合后形成的化學(xué)鍵是肽鍵（由一個氨基酸分子的羧基和另一個氨基酸分子的氨基相連接，同時脫出一分子水后形成的）；肽鍵的結(jié)構(gòu)式是-CO-NH-；此片段共有4個肽鍵．
（3）由題干知，肉毒類毒素含有2條肽鏈，一分子肉毒類毒素至少含有的氨基數(shù)=肽鏈數(shù)=2個、至少含有的羧基數(shù)=肽鏈數(shù)=2個，它們分別位于（每條）肽鏈兩端，該片段含有游離的羧基（-COOH）1個、沒有游離的氨基（-NH₂）．
（4）肉毒類毒素的化學(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì)，高溫可破壞蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)而使其失活．

故答案為：
（1）蛋白質(zhì)    
（2）5      肽鍵-CO-NH-4
（3）2      2      分別位于肽鏈兩端       0     1
（4）破壞蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)

點評 本題結(jié)合肉毒類毒素的一個亞單位的局部結(jié)構(gòu)簡式，考查蛋白質(zhì)的合成--氨基酸脫水縮合和蛋白質(zhì)變性的原因的知識，考生識記氨基酸的結(jié)構(gòu)通式、明確氨基酸脫水縮合的過程和相關(guān)計算、理解外界條件使蛋白質(zhì)變性的原因是解題的關(guān)鍵．