Question

1．從某種真核細胞中提取出大量核糖體，放入含有下列幾種有機物（每種有機物各一分子，其中的氮原子已被¹⁵N標記）的培養(yǎng)液里，假設培養(yǎng)液里含有核糖體完成其功能所需的一切物質和條件．請回答：

（1）實驗中，核糖體所需要完成的功能就是把上述物質中的①④⑤（填標號），通過脫水縮合方式合成多肽（蛋白質），可以用雙縮脲試劑檢測．
（2）上述有機物合成的多肽至少含有2個氨基和2個羧基，稱為三肽，有2 個肽鍵．
（3）如果實驗中每種有機物的數量不限，當檢測到某一多肽含20個¹⁵N，則該多肽最多有19個肽鍵．
（4）寫出一個肽鍵的化學式-CO-NH-．

Answer 1

分析 1、構成蛋白質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=脫去水分子數=氨基酸數一肽鏈數，游離氨基或羧基數=肽鏈數+R基中含有的氨基或羧基數，至少含有的游離氨基或羧基數=肽鏈數，氮原子數=肽鍵數+肽鏈數+R基上的氮原子數=各氨基酸中氮原子總數．
3、蛋白質或多肽中含有肽鍵，可與雙縮脲試劑作用產生紫色反應．
4、分析題圖：結合氨基酸的結構通式，可判斷題圖中的①是組成蛋白質的氨基酸，其R基是-H；②不含羧基，不是構成蛋白質的氨基酸；③中的氨基和羧基沒有連在同一個碳原子上，不是構成蛋白質的氨基酸；④是構成蛋白質的氨基酸，其R基是-CH₂COOH；⑤是構成蛋白質的氨基酸，其R基是-（CH₂）₄-NH₂．

解答 解：（1）由以上分析知，題圖中的化合物①～⑤中，①④⑤屬于構成蛋白質的氨基酸，核糖體所需要完成的功能就是把上述物質中的①④⑤，通過脫水縮合的方式合成多肽（蛋白質），多肽（蛋白質）中含有肽鍵，可以與雙縮脲試劑反應呈紫色．
（2）由上述有機物①④⑤合成的化合物叫三肽、也叫多肽，因為④的R基上含有1個羧基，⑤的R基上含有1個氨基，所以由①④⑤合成的化合物（三肽）中含有的氨基數=肽鏈數+R基中含有的氨基數=1+1=2個、含有的羧基數=肽鏈數+R基含有的羧基數=1+1=2個，此三肽含有的肽鍵數=氨基酸數-肽鏈數=3-1=2個．
（3）由氨基酸的結構通式可知，每個氨基酸分子至少含有一個氮原子，如果實驗中每種有機物的數量不限，當檢測到某一多肽含20個¹⁵N，則該多肽最多由20個氨基酸形成，最多含有的肽鍵數=氨基酸數-肽鏈數=20-1=19個．
（4）肽鍵是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，肽鍵的化學式是-CO-NH-．
故答案為：
（1）①④⑤脫水縮合     雙縮脲
（2）2  2  三  2
（3）19
（4）-CO-NH-

點評 本題結合幾種化合物的結構式，考查蛋白質的合成--氨基酸脫水縮合、蛋白質的檢測等知識，考生識記氨基酸的結構通式及其特點，明確雙縮脲試劑鑒定蛋白質的原理、掌握氨基酸脫水縮合過程和相關計算是解題的關鍵．