Question

19．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，該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，它由兩個(gè)亞單位（每個(gè)亞單位為一條肽鏈盤曲折疊而成）組成的一種生物大分子．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)簡式：

請據(jù)此回答下列問題．
（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）由上圖可知，該片段由5種單體組成，在形成該片段時(shí)要脫去4分子水．
（3）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(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)，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、蛋白質(zhì)或多肽中含有肽鍵，可與雙縮脲試劑作用產(chǎn)生紫色反應(yīng)．
4、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5個(gè)氨基酸分子，且這5個(gè)氨基酸的R基依次是-CH₂-C₆H₄OH、-H、-CH₃、-CH₂-C₆H₅、-CH₂-CH（CH₃）₂．

解答 解：（1）肉毒類毒素是由兩個(gè)亞單位（每個(gè)亞單位為一條肽鏈盤曲折疊而成）組成的一種生物大分子，結(jié)合其局部結(jié)構(gòu)式，可推知其化學(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì)，構(gòu)成蛋白質(zhì)的基本單位是氨基酸，氨基酸的結(jié)構(gòu)通式是．
（2）由以上分析知，題圖所示的片段中5個(gè)氨基酸的R基依次是-CH₂-C₆H₄OH、-H、-CH₃、-CH₂-C₆H₅、-CH₂-CH（CH₃）₂，R基各不相同，說明該片段由5種單體（氨基酸）組成；該片段有4個(gè)肽鍵，在形成該片段時(shí)要脫去4分子水．
（3）由以上分析可知，構(gòu)成題圖該肉毒類毒素的局部結(jié)構(gòu)簡式中的5個(gè)氨基酸分子中的R基中不含有氨基和羧基，又有題干信息知該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，所以一分子該肉毒類毒素至少含有的氨基數(shù)=肽鏈數(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)   
（2）5　4　　
（3）2    2

點(diǎn)評 本題結(jié)合肉毒類毒素的局部結(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(guān)計(jì)算是解題的關(guān)鍵．