Question

16．肉毒類(lèi)毒素是肉毒梭菌產(chǎn)生的毒性極強(qiáng)的神經(jīng)麻痹毒素，它是由兩個(gè)亞單位（每個(gè)亞單位為一條鏈盤(pán)曲折疊而成）組成的一種生物大分子，1mg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(yú)及魚(yú)制品、罐頭食品、臭豆腐、豆瓣醬、面醬、豆豉等．如圖是肉毒類(lèi)毒素的一個(gè)亞單位的局部結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式：

請(qǐng)據(jù)此回答：
（1）肉毒類(lèi)毒素的化學(xué)本質(zhì)（屬于哪種生物大分子）是蛋白質(zhì)，其基本組成單位的結(jié)構(gòu)通式是；
（2）該片段共有5種氨基酸縮合而成，氨基酸縮合后形成的化學(xué)鍵是肽鍵；寫(xiě)出其結(jié)構(gòu)式-CO-NH-．此片段可以見(jiàn)到4個(gè)該化學(xué)鍵；
（3）一分子肉毒類(lèi)毒素至少含有2個(gè)氨基和2個(gè)羧基，它們的位置在分別位于肽鏈兩端，該片段中有游離的氨基0個(gè)，游離的羧基1個(gè)；
（4）高溫可使肉毒類(lèi)毒素失活的主要原理是破壞蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)．

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(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；氨基酸形成多肽過(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)，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)．
3、分析題圖：圖示為肉毒類(lèi)毒素的局部結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式，該部分含有4個(gè)肽鍵（-CO-NH-）、5個(gè)氨基酸分子（這5個(gè)氨基酸的R基團(tuán)依次是-CH₂-C₆H₄OH、-H、-CH₃、-CH₂-C₆H₅、-CH₂-CH（CH₃）₂）．

解答 解：（1）肉毒類(lèi)毒素的化學(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì)，它的基本組成單位是氨基酸，其結(jié)構(gòu)通式是．
（2）由以上分析可知，構(gòu)成該片段的5個(gè)氨基酸分子的R基依次是-CH₂-C₆H₄OH、-H、-CH₃、-CH₂-C₆H₅、-CH₂-CH（CH₃）₂，R基有5種，即該片段共有5種氨基酸縮合而成，氨基酸縮合后形成的化學(xué)鍵是肽鍵（由一個(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)脫出一分子水后形成的）；肽鍵的結(jié)構(gòu)式是-CO-NH-；此片段共有4個(gè)肽鍵．
（3）由題干知，肉毒類(lèi)毒素含有2條肽鏈，一分子肉毒類(lèi)毒素至少含有的氨基數(shù)=肽鏈數(shù)=2個(gè)、至少含有的羧基數(shù)=肽鏈數(shù)=2個(gè)，它們分別位于（每條）肽鏈兩端，該片段含有游離的羧基（-COOH）1個(gè)、沒(méi)有游離的氨基（-NH₂）．
（4）肉毒類(lèi)毒素的化學(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì)，高溫可破壞蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)而使其失活．

故答案為：
（1）蛋白質(zhì)    
（2）5      肽鍵-CO-NH-4
（3）2      2      分別位于肽鏈兩端       0     1
（4）破壞蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)

點(diǎn)評(píng) 本題結(jié)合肉毒類(lèi)毒素的一個(gè)亞單位的局部結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式，考查蛋白質(zhì)的合成--氨基酸脫水縮合和蛋白質(zhì)變性的原因的知識(shí)，考生識(shí)記氨基酸的結(jié)構(gòu)通式、明確氨基酸脫水縮合的過(guò)程和相關(guān)計(jì)算、理解外界條件使蛋白質(zhì)變性的原因是解題的關(guān)鍵．