Question

20．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，廣泛存在于自然界中．肉毒梭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．它是由兩個亞單位（每個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肉毒類毒素可毒死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：
（1）肉毒類毒素的化學(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì)．
（2）由上圖可知，該片段由5種氨基酸組成，有4個肽鍵，在形成該片段時要脫去4個水分子．
（3）一分子肉毒類毒素至少含有2個氨基和2個羧基．
（4）高溫可使肉毒類毒素失活變性的主要原理是高溫導(dǎo)致蛋白質(zhì)空間結(jié)構(gòu)發(fā)生改變．

Answer 1

分析 氨基酸通過脫水縮合反應(yīng)形成肽鏈，一條或幾條肽鏈盤曲折疊形成具有一定的空間結(jié)構(gòu)的蛋白質(zhì)，氨基酸脫水縮合反應(yīng)過程中，脫去的水分子數(shù)=形成的肽鍵數(shù)=氨基酸數(shù)-肽鏈數(shù)，一條肽鏈至少含有一個游離的氨基和一個游離的羧基；蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)多樣性與組成蛋白質(zhì)的氨基酸的種類、數(shù)目、排列順序及蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)有關(guān)，蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)多樣性決定功能多樣性．

解答 解：（1）由題意知，肉毒素由2條肽鏈組成，是蛋白質(zhì)．
（2）分析題圖可知，該肽鏈片段含有5個R基，各不相同，因此是5種氨基酸；圖中的肽鍵結(jié)構(gòu)（-CO-NH-）是4個，因此氨基酸脫水縮合反應(yīng)時脫去的水分子數(shù)是4個．
（3）一分子肉毒類毒素含有2條肽鏈，因此至少含有2個游離的氨基和2個游離的羧基．
（4）高溫會使肉毒素的空間結(jié)構(gòu)改變而失去活性．
故答案為：
（1）蛋白質(zhì)
（2）5         4         4
（3）2         2
（4）高溫導(dǎo)致蛋白質(zhì)空間結(jié)構(gòu)發(fā)生改變

點評 本題的知識點是氨基酸的脫水縮合反應(yīng)，蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)多樣性，蛋白質(zhì)變性的因素，旨在考查學(xué)生理解所學(xué)知識的要點，把握知識的內(nèi)在聯(lián)系，形成知識網(wǎng)絡(luò)，并應(yīng)用相關(guān)知識結(jié)合題干信息進(jìn)行推理、解答問題．