Question

14．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，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．可能引起肉毒類毒素中毒的食品有臘腸、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(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)，其基本組成單位的結(jié)構(gòu)通式是．
（2）高溫可使肉毒類毒素失活的主要原理是高溫可以使蛋白質(zhì)分子的空間結(jié)構(gòu)改變．
（3）由上圖可知，該片段由5種氨基酸組成，有4個(gè)肽鍵，肽鍵的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式是-CO-NH-；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，它們的位置分別位于分別位于肽鏈的兩端．

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)．
3、分析題圖：圖示為肉毒類毒素的局部結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式，該部分含有5個(gè)氨基酸分子，且這5個(gè)氨基酸的R基團(tuán)依次是-CH₂-C₆H₄OH、-H、-CH₃、-CH₂-C₆H₅、-CH₂-CH（CH₃）．

解答 解：（1）分析題圖可知，肉毒類毒素的局部結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式是多肽，因此肉毒類毒素的化學(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì)；基本組成單位是氨基酸，氨基酸的結(jié)構(gòu)通式是．
（2）肉毒類毒素的化學(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì)，高溫可以使蛋白質(zhì)分子的空間結(jié)構(gòu)改變而失去活性．
（3）由上圖可知，該片段中5個(gè)氨基酸的R基各不相同，所以該片段由5種氨基酸組成，含有4個(gè)肽鍵；肽鍵是一個(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)脫出一分子水后形成的，肽鍵的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式是-CO-NH-；在形成該片段時(shí)要脫去的水分子數(shù)=肽鍵數(shù)=4個(gè)．
（4）由題干“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”可知肉毒類毒素含有2條肽鏈，所以1分子肉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)，其氨基和羧基分別位于肽鏈的兩端．
故答案為：
（1）蛋白質(zhì)   
（2）高溫可以使蛋白質(zhì)分子的空間結(jié)構(gòu)改變
（3）5    4-CO-NH-4
（4）2    2    分別位于肽鏈的兩端

點(diǎn)評(píng) 本題結(jié)合肉毒類毒素的局部結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)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．