Question

3．某致病細菌分泌的外毒素，無色，細針狀結(jié)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，以致死亡．該外毒素結(jié)構(gòu)式如圖所示：

 （1）該化合物中含有0個游離的氨基，含有7個肽鍵．
（2）該化合物是由7個氨基酸組成的，請寫出這些氨基酸的結(jié)構(gòu)通式．
（3）填寫虛線框內(nèi)結(jié)構(gòu)的名稱：A．肽鍵，B．R基．（從氨基酸結(jié)構(gòu)通式的角度講）
（4）組成該化合物的氨基酸有5種，其中有3個氨基酸的R基相同，這個R基是-CH₃．
（5）某條肽鏈，其分子式為C_aH_bN_cO_dS，并且是由下列五種氨基酸組成的，其中含有e個賴氨酸殘基：那么將該多肽徹底水解后將會得到$\frac{d-c+e-1}{2}$個天門冬氨酸（結(jié)果可含分子式中的未知數(shù)）．

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(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．
3、分析題圖：題圖是某致病細菌分泌的外毒素的結(jié)構(gòu)簡式，其中A的結(jié)構(gòu)簡式為-C0-NH-、是氨基酸脫水縮合過程中形成的肽鍵，圖中該物質(zhì)含有7個肽鍵；B表示R基，圖中的R基共7個，因此是由7個氨基酸脫水縮合形成的環(huán)狀七肽．

解答 解：（1）氨基、肽鍵的結(jié)構(gòu)式分別為-NH₂、-CO-NH-，分析該化合物結(jié)構(gòu)式可知，該化合物中不含游離的氨基，含有7個肽鍵．
（2）圖中該化合物中含有R基共7個，因此是由7個氨基酸脫水縮合形成的環(huán)狀七肽，氨基酸的結(jié)構(gòu)通式是．
（3）圖中的A是肽鍵，B是R基．
（4）觀察發(fā)現(xiàn)這7個氨基酸中有3個氨基酸的R基團都是-CH₃，其余4個氨基酸的R基團都不相同，因此該化合物中的氨基酸共有5種．
（5）分析該肽鏈水解形成的幾種氨基酸可知，賴氨酸含有2個氨基，因此e個賴氨酸殘基中的N原子是2e個，該肽鏈中氨基酸的個數(shù)是c-2e+e=c-e個，又知天門冬氨酸含有兩個羧基，因此每個天門冬氨酸中含有4個氧原子，設(shè)天門冬氨酸數(shù)目為X，根據(jù)氨基酸脫水縮合反應(yīng)可得關(guān)系式：d=4X+2（c-e-X）-（c-e-1），解得：X=$\frac{d-c+e-1}{2}$個，所以將該多肽徹底水解后將會得到$\frac{d-c+e-1}{2}$ 個天門冬氨酸．
故答案為：
（1）0　　 7
（2）7    　
（3）肽鍵　R基
（4）5　3-CH₃　   
（5）$\frac{d-c+e-1}{2}$

點評 本題以外毒素為素材，結(jié)合外毒素結(jié)構(gòu)式，考查蛋白質(zhì)合成--氨基酸脫水縮合的知識，考生識記氨基酸的結(jié)構(gòu)通式及特點，掌握氨基酸脫水縮合的過程，能根據(jù)外毒素結(jié)構(gòu)式判斷其中氨基酸數(shù)目、種類及肽鍵的數(shù)目是解題的關(guān)鍵．