Question

8．中國中醫(yī)科學院研究員屠呦呦2015年10月獲得諾貝爾生理學獎或醫(yī)學獎，以表彰她發(fā)現(xiàn)青蒿素--一種用于治療瘧疾的藥物，挽救了全球數(shù)百萬人的生命，她成為首獲科學類諾貝爾獎的中國人．
（1）瘧疾是人體經(jīng)按蚊叮咬而感染瘧原蟲所引起的惡性傳染病，而青蒿素進入瘧原蟲體內(nèi)后，能被鐵催化而產(chǎn)生自由基，自由基與瘧原蟲蛋白質(zhì)發(fā)生絡合，使瘧原蟲蛋白質(zhì)獨特的空間結構被破壞，蛋白質(zhì)因此失去功能，瘧原蟲從而死亡．請寫出瘧原蟲蛋白質(zhì)基本組成單位的結構通式：，這些基本組成單位在核糖體內(nèi)通過脫水縮合的 方式而形成多肽．
（2）谷胱甘肽（分子式：C₁₀H₁₇O₆N₃S）是瘧原蟲體內(nèi)的一種重要的三肽，組成它的氨基酸是谷氨酸（C₅H₉O₄N）、甘氨酸（C₂H₅O₂N）和半胱氨酸，則半胱氨酸的分子式是C₃H₇O₂NS（書寫格式請參考谷胱甘肽的分子式）．半胱氨酸能（填“能”或“不能”）在人體細胞內(nèi)合成．

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)，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、蛋白質(zhì)結構多樣性的直接原因：構成蛋白質(zhì)的氨基酸的種類、數(shù)目、排列順序和肽鏈的空間結構千差萬別．

解答 解：（1）蛋白質(zhì)的結構決定功能，青蒿素進入瘧原蟲體內(nèi)后，能被鐵催化而產(chǎn)生自由基，自由基與瘧原蟲蛋白質(zhì)發(fā)生絡合，使瘧原蟲蛋白質(zhì)獨特的空間結構被破壞，蛋白質(zhì)因此失去功能，瘧原蟲從而死亡；氨基酸的結構通式是，氨基酸在核糖體內(nèi)通過脫水縮合的方式而形成多肽．
（2）由谷氨酸（C₅H₉O₄N）、甘氨酸（C₂H₅O₂N）和半胱氨酸合成的谷胱甘肽（分子式：C₁₀H₁₇O₆N₃S）的過程中脫去的水分子數(shù)=氨基酸數(shù)-肽鏈數(shù)=3-1=2個，2個水分子中共含有4個氫原子、2個氧原子，則半胱氨酸的分子式中含有的碳原子數(shù)=10-5-2=3個、含有的氫原子數(shù)=17+4-9-5=7個、含有的氧原子數(shù)=6+2-4-2=2個、含有的氮原子數(shù)=3-1-1=1個、含有的硫原子數(shù)=1-0=1個，即半胱氨酸的分子式是C₃H₇O₂NS；半胱氨酸是非必需氨基酸，能在人體細胞內(nèi)合成．
故答案為：
（1）空間結構          脫水縮合的
（2）C₃H₇O₂NS      能

點評 本題以中國中醫(yī)科學院研究員屠呦呦2015年10月獲得諾貝爾生理學獎或醫(yī)學獎，以表彰她發(fā)現(xiàn)青蒿素--一種用于治療瘧疾的藥物為題材，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和種類、明確氨基酸脫水縮合的過程和實質(zhì)、掌握氨基酸脫水縮合過程中的相關計算是解題的關鍵．