Question

17．肉毒梭菌可產(chǎn)生肉毒類毒素，該毒素是由兩個(gè)亞單位（每個(gè)亞單位為一條鏈盤(pán)曲折疊而成）組成的一種生物大分子．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)，受熱后該毒素會(huì)發(fā)生變性，從而喪失毒性．
（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)的空間結(jié)構(gòu)被破壞．
（3）由上圖可知，該片段由5種單體組成，有4個(gè)肽鍵，在形成該片段時(shí)要脫去4分子水．
（4）一分子肉毒類毒素至少含有2個(gè)氨基和2個(gè)羧基．

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)氨基酸分子的羧基和另一個(gè)氨基酸分子的氨基相連接，同時(shí)脫出一分子水的過(guò)程；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)．
3、蛋白質(zhì)在高溫、過(guò)酸或過(guò)堿條件下變性的原理是高溫、過(guò)酸或過(guò)堿條件下會(huì)使蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)發(fā)生改變．
4、分析題圖：題圖為肉毒類毒素的局部結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式，該部分含有4個(gè)肽鍵（-CO-NH-）、5個(gè)氨基酸分子，且這5個(gè)氨基酸的R基團(tuán)依次是-CH₂-C₆H₄OH、-H、-CH₃、-CH₂-C₆H₅、-CH₂-CH（CH₃）₂．

解答 解：（1）由以上分析知，肉毒類毒素是由兩個(gè)亞單位（每個(gè)亞單位為一條鏈盤(pán)曲折疊而成）組成的一種蛋白質(zhì)，受熱后該肉毒類毒素的空間結(jié)構(gòu)會(huì)發(fā)生改變而變性，從而喪失毒性．
（2）該肉毒類毒素的化學(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì)，高溫可使蛋白質(zhì)失活的主要原理是高溫使蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)被破壞．
（3）由以上分析知，該肉毒素片段含有4個(gè)肽鍵，所以形成該片段時(shí)脫去4分子水，構(gòu)成該片段的5個(gè)氨基酸的5個(gè)R基依次是-CH₂-C₆H₄OH、-H、-CH₃、-CH₂-C₆H₅、-CH₂-CH（CH₃）₂，R基有5種，所以該片段由5種單體（氨基酸）組成．
（4）構(gòu)成該肉毒類素素片段的5個(gè)氨基酸的R基依次是-CH₂-C₆H₄OH、-H、-CH₃、-CH₂-C₆H₅、-CH₂-CH（CH₃）₂，R基中均不含氨基和羧基，所以一分子肉毒類毒素至少含有的氨基數(shù)=肽鍵數(shù)=2個(gè)、至少含有的羧基數(shù)=肽鏈數(shù)=2個(gè)．
故答案為：
（1）蛋白質(zhì)  變性

（2）高溫使蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)被破壞
（3）5   4   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)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．