Question

某蛋白質(zhì)的分子式是C₅₅H₇₀O₁₉N₁₀，將它徹底水解后只能得到下列四種氨基酸：（圖中的六邊形為單糖）

（1）該多肽是

 

肽化合物，氨基酸脫水縮合形成該蛋白質(zhì)的過(guò)程中，相對(duì)分子質(zhì)量減少了

 

．
（2）該多肽進(jìn)行水解，需

 

個(gè)水分子參與，得到

 

個(gè)苯丙氨酸分子，

 

個(gè)谷氨酸分子．這些氨基酸在結(jié)構(gòu)上的共同特點(diǎn)是

 

．
（3）由題中提及的四種氨基酸按一定數(shù)量混合后，在適宜條件下，脫水縮合后形成的含六個(gè)氨基酸的分子最多有

 

種（不考慮環(huán)肽及側(cè)鏈基團(tuán)形成肽鍵的情況）．
（4）某一多肽含20個(gè)N，則該多肽最多有

 

個(gè)肽鍵（不考慮環(huán)肽及側(cè)鏈基團(tuán)形成肽鍵的情況）．

Answer 1

考點(diǎn)：蛋白質(zhì)的合成——氨基酸脫水縮合

專題：

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，即每種氨基酸分子都至少含有一個(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、氨基酸通過(guò)脫水縮合形成多肽鏈，而脫水縮合是指一個(gè)氨基酸分子的羧基和另一個(gè)氨基酸分子的氨基相連接，同時(shí)脫出一分子水的過(guò)程，此過(guò)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)，蛋白質(zhì)分子量=氨基酸數(shù)目×氨基酸平均相對(duì)分子質(zhì)量一脫去水分子數(shù)×18．
3、分析題圖：圖示表示分子式為C₅₅H₇₀O₁₉N₁₀的多肽徹底水解后得到的四種氨基酸，這四種氨基酸中每分子都只含有一個(gè)氨基（一個(gè)N），根據(jù)多肽的分子式中含有10N可推測(cè)出該多肽是十肽，則十肽形成過(guò)程中脫去了9個(gè)水分子，形成9個(gè)肽鍵．

解答： 解：（1）該蛋白質(zhì)徹底水解后得到四種氨基酸每分子都只含有一個(gè)氨基（一個(gè)N），根據(jù)多肽的分子式中含有十個(gè)N可推測(cè)出該多肽是十肽，氨基酸脫水縮合形成該蛋白質(zhì)的過(guò)程中的脫水?dāng)?shù)=氨基酸總數(shù)-肽鏈數(shù)=10-1=9個(gè)，相對(duì)分子質(zhì)量減少9×18=162．
（2）該多肽為十肽，含有9個(gè)肽鍵，所以該多肽進(jìn)行水解，需9個(gè)水分子參與；設(shè)每分子該蛋白質(zhì)徹底水解后得到以上四種氨基酸的個(gè)數(shù)分別是a、b、c、d，分別根據(jù)C、H、N、O守衡可得：2a+3b+9c+5d=55、5a+7b+11c+9d=70+9×2=88、a+b+c+d=10、2a+2b+2c+4d=19+9，解得c=3、d=4，即3個(gè)苯丙氨酸分子、4個(gè)苯丙氨酸分子；由氨基酸的結(jié)構(gòu)通式可知，氨基酸在結(jié)構(gòu)上的共同特點(diǎn)是：在同一個(gè)碳原子上，分別連接了一個(gè)氨基、一個(gè)羧基和一個(gè)氫原子．
（3）由題中提及的四種氨基酸按一定數(shù)量混合后，在適宜條件下，脫水縮合后形成的含六個(gè)氨基酸的分子最多有6⁴=1296種（不考慮環(huán)肽及側(cè)鏈基團(tuán)形成肽鍵的情況）．
（4）由氨基酸的結(jié)構(gòu)通式可知，每個(gè)氨基酸分子最少含有一個(gè)N，若某一多肽含20個(gè)N，則該多肽最多由20個(gè)氨基酸經(jīng)脫水縮合形成，最多含有的肽鍵數(shù)=氨基酸個(gè)數(shù)-肽鏈數(shù)=20-1=19個(gè)．
故答案為：
（1）十    162
（2）9 3   4    在同一個(gè)碳原子上，分別連接了一個(gè)氨基、一個(gè)羧基和一個(gè)氫原子
（3）1296
（4）19

點(diǎn)評(píng)：本題結(jié)合某蛋白質(zhì)的分子式和四種氨基酸的結(jié)構(gòu)式，考查氨基酸的結(jié)構(gòu)通式和氨基酸脫水縮合的知識(shí)，解題的關(guān)鍵是識(shí)記氨基酸的結(jié)構(gòu)通式、明確氨基酸脫水縮合的過(guò)程、掌握氨基酸脫水縮合過(guò)程中的相關(guān)計(jì)算和根據(jù)原子守恒進(jìn)行計(jì)算．