Question

18．生物體內(nèi)某些重要化合物的元素組成如圖所示．

（1）圖中X、Y分別代表何種元素？XN；YN、P．
（2）a的結(jié)構(gòu)通式可表示為；
（3）A可分為A₁，…，A₅，…，其原因從a分析是因?yàn)椋孩俜N類不同；②數(shù)量不同；③排列順序不同．
從A分析是因?yàn)榭臻g結(jié)構(gòu)千差萬(wàn)別．
從C₁分析是因?yàn)镈NA分子的多樣性．
一種具有鎮(zhèn)痛作用而又不會(huì)像嗎啡那樣使病人上癮的藥物--腦啡肽，下面是它的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式．

（4）該化合物叫五肽，是由5個(gè)氨基酸失去4分子水而形成的，這樣的反應(yīng)叫作脫水縮合．
（5）今有一化合物，其分子式為C₅₅H₇₀O₁₉N₁₀，已知將它水解后只得到四種氨基酸．問(wèn)：

該物質(zhì)共含有羧基5個(gè)，進(jìn)行水解時(shí)需9個(gè)水分子．

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、蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)多樣性的直接原因：構(gòu)成蛋白質(zhì)的氨基酸的種類、數(shù)目、排列順序和肽鏈的空間結(jié)構(gòu)千差萬(wàn)別．
4、分析題圖：
題圖生物體內(nèi)某些重要化合物的元素組成中的A具有免疫、催化、運(yùn)輸?shù)裙δ埽�是蛋白質(zhì)，其中A₁是蛋白質(zhì)類的酶，A₂是抗體，A₃是血紅蛋白，A₄是載體蛋白，A₅是胰島素，a是蛋白質(zhì)的基本組成單位氨基酸，X是N元素，C₂是mRNA，C₁是DNA，c是核酸的基本組成單位核苷酸，B是N、P元素；
題圖腦啡肽的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式中，含有4個(gè)肽鍵（-CO-NH-）、5個(gè)R基（依次為-CH₂-C₆H₄-OH、-H、-H、-CH₂-C₆H₅、-CH₂-CH（CH₃）₂），是由5個(gè)氨基酸脫水縮合形成的五肽；
題圖分子式為C₅₅H₇₀O₁₉N₁₀水解后得到的四種氨基酸中均只含有一個(gè)氨基，只有谷氨酸含有2個(gè)羧基（其它三種氨基酸均含有1個(gè)氨基）．

解答 解：（1）由以上分析知，圖中的X代表的元素是N；Y代表的元素是N、P．
（2）題圖中的a是構(gòu)成蛋白質(zhì)的氨基酸，其結(jié)構(gòu)通式可表示為．
（3）題圖中的A是蛋白質(zhì)，蛋白質(zhì)可分為A₁，…，A₅，…，其原因從a（氨基酸）分析是因?yàn)椋喊被�酸的種類、數(shù)目和排列順序的不同；從蛋白質(zhì)分析是蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)千差萬(wàn)別；蛋白質(zhì)是在C₁（DNA）的指導(dǎo)下通過(guò)轉(zhuǎn)錄和翻譯過(guò)程形成的，蛋白質(zhì)可分為A₁，…，A₅，…，其原因從DNA分析是因?yàn)镈NA分子的多樣性．
（4）題圖中的腦啡肽的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式中含有5個(gè)R基、4個(gè)肽鍵，是由是由5個(gè)氨基酸經(jīng)脫水縮合反應(yīng)失去4分子水而形成的．
（5）分子式為為C₅₅H₇₀O₁₉N₁₀的化合物水解后得到四種氨基酸均只含有一個(gè)氨基（一個(gè)氮原子），因此分子式為為C₅₅H₇₀O₁₉N₁₀的化合物是由10個(gè)氨基酸形成的十肽，其含有的肽鍵數(shù)=氨基酸數(shù)-肽鏈數(shù)=10-1=9個(gè)，水解時(shí)需要水分子的個(gè)數(shù)=肽鍵數(shù)=9個(gè)．
故答案為：
（1）N　N、P
（2）
（3）種類不同　數(shù)量不同　排列順序不同　空間結(jié)構(gòu)千差萬(wàn)別　DNA分子的多樣性
（4）五    5   4   脫水縮合
（5）5    9

點(diǎn)評(píng) 本題結(jié)合題圖考查組成細(xì)胞的元素和化合物、蛋白質(zhì)的合成--氨基酸脫水縮合的知識(shí)，考生識(shí)記組成細(xì)胞的元素和化合物的種類和作用、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．