Question

20．某致病細菌分泌的外毒素為無色、細針狀結晶，對小鼠和人體有很強的毒性，可引起流涎、嘔吐、便血、痙攣等，最終導致死亡．該外毒素為環(huán)狀肽，結構式如圖所示．
請據(jù)圖分析回答下面的問題．
（1）該化合物中含有0個游離的氨基，0個游離的羧基．
（2）組成該化合物的氨基酸有5種，其中重復出現(xiàn)的R基是-CH₃，請寫出氨基酸的結構通式：．
（3）形成該化合物時共脫去7個水．相對分子質(zhì)量減少了126．
（4）b框所示的R基所構成的氨基酸的分子式是C₆H₁₃O₄N．
（5）a框所示的結構叫做肽鍵．

Answer 1

分析 1、構成蛋白質(zhì)的基本單位是氨基酸，其結構通式是，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（-COOH ）和另一個氨基酸分子的氨基（-NH₂）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，其結構式是-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．

解答 解：（1）氨基的結構式是-NH₂、羧基的結構式是-COOH，分析題圖中該化合物的結構式可知，該化合物中含有0個游離的氨基、0個游離的羧基．
（2）氨基酸的不同是由R基決定的，該化合物的R基共有5種，其中重復出現(xiàn)的R基是甲基（-CH₃），氨基酸的結構式是．
（3）題圖中該化合物含有7個肽鍵（-CO-NH-），形成該化合物時共脫去7個水，相對分子質(zhì)量減少18×7=126．
（4）由氨基酸的結構式可知氨基酸分子式的通式可表示為C₂H₄O₂N+R基，b框所示的R基的分子式為C₄H₉O₂，所以b框所示的R基所構成的氨基酸的分子式是C₆H₁₃O₄N．
（5）a框所示結構的結構式為-CO-NH-，是由一個氨基酸分子的羧基（-COOH ）和另一個氨基酸分子的氨基（-NH₂）相連接，同時脫出一分子水后形成的肽鍵．
故答案為：
（1）0　　0
（2）5-CH₃　　  
（3）7　126
（4）C₆H₁₃O₄N
（5）肽鍵

點評 本題結合某致病細菌分泌的外毒素的結構簡式，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構通式、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．