Question

11．請根據(jù)下列化合物的結(jié)構(gòu)式分析回答：

（1）圖中①和⑨名稱分別是氨基和羧基，圖中代表肽鍵的序號為③、⑤、⑦．
（2）該化合物是由4個氨基酸分子失去3水分子而形成的，這種反應叫做脫水縮合．
在這個過程中，相對分子質(zhì)量減少了54，形成的化合物叫四肽，分別有2個氨基和3羧基．
（3）近年來食品和藥品質(zhì)量安全問題成為社會關注的焦點，其中的“皮鞋膠囊”與蛋白質(zhì)有關．科研人員發(fā)現(xiàn)某“皮鞋膠囊”中一個十二肽的分子式為C₃₃H₅₆O₁₆N₁₂S₂，且該肽鏈由以下4種氨基酸組成，并有3個甘氨酸參與其中．若此十二肽全部水解共需11個水分子，完全水解后獲得2半胱氨酸．

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、氨基酸在核糖體中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相連接，同時脫出一分子水的過程；連接兩個氨基酸的化學鍵是肽鍵，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)，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)的相對分子質(zhì)量=氨基酸數(shù)目×氨基酸平均相對分子質(zhì)量一脫去水分子數(shù)×18．
3、分析題圖中某化合物的結(jié)構(gòu)式和題干（3）中四種氨基酸的結(jié)構(gòu)式：
題圖某化合物的結(jié)構(gòu)式中的①是氨基，②、④、⑥、⑧是R基，③、⑤、⑦是肽鍵，⑨是羧基；
題干（3）中的四種氨基酸（甘氨酸、丙氨酸、絲氨酸、半胱氨酸）中，只有半胱氨酸分子中含有S原子（1個）、其它三種氨基酸分子中均不含有S原子．

解答 解：（1）由以上分析知，圖中的①是氨基，⑨是羧基，圖中的③、⑤、⑦是肽鍵．
（2）由以上分析知，該化合物含有4個R基（題圖中的②、④、⑥、⑧）、3個肽鍵（題圖中的③、⑤、⑦），所以該化合物是由4個氨基酸分子經(jīng)脫水縮合反應失去3個水分子而形成的四肽，在這個過程中，相對分子質(zhì)量減少3×18=54，形成該化合物的4個氨基酸的R基中共有1個氨基（位于②處）、2個羧基（分別位于⑥和⑧處，各1個），所以該化合物含有的氨基數(shù)=肽鏈數(shù)+R基中含有的氨基數(shù)=1+1=2個、含有的羧基數(shù)=肽鏈數(shù)+R基中的含有的羧基數(shù)=1+2=3個．
（3）分子式為C₃₃H₅₆O₁₆N₁₂S₂的十二肽中含有的肽鍵數(shù)=氨基酸數(shù)-肽鏈數(shù)=12-1=11個，全部水解為氨基酸共需要的水分子數(shù)=肽鍵數(shù)=11個；每個該十二肽分子中含有2個S原子，而構(gòu)成該十二肽的四種氨基酸分子中只有半胱氨酸分子含有S原子（每分子半胱氨酸分子含有1個S原子），根據(jù)該十二肽分子中的S原子數(shù)，可推知該十二肽中含有2個半胱氨酸，所以該十二肽全部水解后可獲得2個半胱氨酸．
故答案為：
（1）氨基和羧基     ③、⑤、⑦
（2）4      3      脫水縮合      54     四肽       2     3
（3）11  2

點評 本題結(jié)合某化合物的結(jié)構(gòu)式和四種氨基酸的結(jié)構(gòu)式，考查蛋白質(zhì)的合成--氨基酸脫水縮合的知識，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、掌握氨基酸脫水縮合過程中的相關計算是解題的關鍵．