Question

【題目】閱讀下列與蛋白質(zhì)相關(guān)的材料，回答相應(yīng)問(wèn)題：

Ⅰ、科學(xué)家從某人的食糜中發(fā)現(xiàn)有如圖所示結(jié)構(gòu)的化合物，那么：

（1）這種化合物叫______，若它在小腸中被水解，則不可能產(chǎn)生的是下列哪種物質(zhì)？______（用字母表示）。這類(lèi)物質(zhì)的差異是由______決定的。

（2）若組成該化合物的基本單位用a、b、c來(lái)表示，如果a、b、c每種物質(zhì)各一個(gè)，那么所合成的物質(zhì)最多可形成______種．這是由于a、b、c三種物質(zhì)的_________不同造成的．若a、b、c三種氨基酸數(shù)量足夠多，由它們形成的三肽種類(lèi)有_________種。

Ⅱ、一條肽鏈的分子式為C22H34O13N6，其水解后共產(chǎn)生下列3種氨基酸，據(jù)此判斷：

（1）該肽鏈含有______個(gè)肽鍵，肽鍵的結(jié)構(gòu)式為______．合成1個(gè)C22H34O13N6分子的同時(shí)將產(chǎn)生______個(gè)水分子．

（2）1個(gè)C22H34O13N6分子水解后可以產(chǎn)生______個(gè)谷氨酸．

（3）1個(gè)C22H34O13N6分子中存在______個(gè)游離的氨基和______個(gè)游離的羧基．

Answer 1

【答案】五肽 D R基 6 排列方式 27 5 -CO-NH- 5 3 1 4

【解析】

該題綜合考查了蛋白質(zhì)合成的相關(guān)問(wèn)題，主要涉及到蛋白質(zhì)合成過(guò)程中的計(jì)算問(wèn)題。

Ⅰ、（1）結(jié)合題干所給信息，該化合物含有－CO－NH－（肽鍵），因此可判斷該化合物為多肽，又由于該多肽中含有4個(gè)肽鍵，說(shuō)明該多肽由5個(gè)氨基酸經(jīng)脫水縮合而成的，因此該化合物叫五肽，構(gòu)成蛋白質(zhì)（多肽）的基本單位是氨基酸，組成蛋白質(zhì)的氨基酸的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是：每種氨基酸至少都含有一個(gè)氨基（—NH2）和一個(gè)羧基（—COOH），并且都有一個(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)氫原子和一個(gè)側(cè)鏈基團(tuán)，這個(gè)側(cè)鏈基團(tuán)用R表示。氨基酸和氨基酸的差異表現(xiàn)在R基的不同，結(jié)合題干可知這5個(gè)氨基酸的R基分別是－CH3、－H、－CH3、－CH2－SH、－H，結(jié)合選項(xiàng)可知D不是組成該化合物的氨基酸，此外該氨基酸并不是組成蛋白質(zhì)的氨基酸。（2）依題意可知a、b、c分別表示不同種類(lèi)的氨基酸，現(xiàn)在只有a、b、c這3個(gè)氨基酸，那么它合成的化合物為三肽，最多可有3×2×1=6種。這是由氨基酸的排列順序不同造成的。a、b、c三種氨基酸數(shù)量足夠多，由它們形成的三肽種類(lèi)有3×3×3＝27種。

Ⅱ、（1）由這條肽鏈水解得到的氨基酸可以看出每個(gè)氨基酸只有一個(gè)氨基（氮原子），而谷氨酸有2個(gè)羧基，再結(jié)合該化學(xué)式可知，這條肽鏈共有6個(gè)氨基酸組成，所以該化合物叫做6肽，含有5個(gè)肽鍵，肽鍵結(jié)構(gòu)式為－CO－NH－，由于氨基酸之間脫去的水分子數(shù)＝肽鍵數(shù)，因此合成1分子該化合物將產(chǎn)生5個(gè)水分子。（2）設(shè)谷氨酸有x個(gè)，反應(yīng)前總的氧原子數(shù)是：4x+2×（6-x）個(gè)，其中谷氨酸有4x個(gè)，甘氨酸和丙氨酸總的氧原子數(shù)為2×（6-x）個(gè)。反應(yīng)后生成該化合物共脫去了5分子水，由于在化學(xué)反應(yīng)前后，氧原子數(shù)不變，可得方程4x+2×（6-x）-5＝13。解方程可得x＝3。（3）由于一條多肽鏈中最少含有一個(gè)游離的氨基和一個(gè)游離的羧基（不考慮R基），因此該多肽鏈中含有的游離的氨基數(shù)是1，又由于該多肽中含有3個(gè)谷氨酸（含有2個(gè)羧基），所以游離的羧基數(shù)為1+3＝4。