Question

【題目】某細(xì)菌能產(chǎn)生一種環(huán)狀毒性肽，其分子式是C55H68O18N10，將它徹底水解后只能得到下列四種氨基酸，分別是甘氨酸C2H5NO2，丙氨酸C3H7NO2，苯丙氨酸C9H11NO2，谷氨酸C5H9NO4，其結(jié)構(gòu)式如圖，請據(jù)圖回答：

（1）該多肽是___肽化合物，連接相鄰兩個(gè)氨基酸之間化學(xué)鍵的結(jié)構(gòu)式是__________，氨基酸脫水縮合形成該化合物的過程中，相對分子質(zhì)量減少了____________。

（2）該多肽的徹底水解需______個(gè)水分子參與，水解后可得到_____個(gè)甘氨酸，_____個(gè)丙氨酸，______個(gè)谷氨酸和3個(gè)苯丙氨酸。

（3）蛋白質(zhì)分子結(jié)構(gòu)復(fù)雜，經(jīng)加熱、X射線、強(qiáng)酸、強(qiáng)堿、重金屬鹽等的作用，引起蛋白質(zhì)的變性，其原因主要是______________________________。

（4）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四個(gè)肽鍵的鏈狀分子最多有____________種。

Answer 1

【答案】 十 -CO-NH- 180 10 1 2 4 蛋白質(zhì)空間結(jié)構(gòu)發(fā)生變化 45=1024

【解析】分析題圖：圖示表示分子式為C55H68O18N10的多肽徹底水解后得到的四種氨基酸，這四種氨基酸都只含有一個(gè)氨基，根據(jù)多肽的分子式中含有十個(gè)N可推測出該多肽是十肽，由于是環(huán)狀毒性肽，則十肽形成過程中脫去了10個(gè)水分子，形成10個(gè)肽鍵。四種氨基酸中，只有谷氨酸含有4個(gè)O原子，其它三種氨基酸都含有2個(gè)O原子，所以以O原子作為突破口，算出谷氨酸的分子數(shù)目。

（1）由于四種氨基酸都只含有一個(gè)氨基，根據(jù)多肽的分子式中含有十個(gè)N可推測出該多肽是十肽，連接相鄰兩個(gè)氨基酸之間的化學(xué)鍵的結(jié)構(gòu)式是-CO-NH-。氨基酸脫水縮合形成該“毒性肽”的過程中，環(huán)狀十肽形成時(shí)會(huì)脫去了10個(gè)水分子，所以相對分子質(zhì)量減少了18×10=180。

（2）由于是環(huán)狀十肽，該多肽徹底水解需10個(gè)水分子參與。根據(jù)圖解可知，谷氨酸含有4個(gè)O原子，其他三種氨基酸都含有2個(gè)O原子，所以以O原子作為突破口，設(shè)谷氨酸為X個(gè)，則4X+（10-X）×2=18+10，可求出X=4個(gè)。因此該多肽進(jìn)行水解，得到4個(gè)谷氨酸分子。此十肽中共有C原子55個(gè)，N原子10個(gè)。設(shè)此多肽中含有甘氨酸與丙氨酸數(shù)目分別為a、b個(gè)，由于已經(jīng)知道谷氨酸與丙氨酸的數(shù)目，由于在水解過程中，C與N原子數(shù)守恒，則有2a+3b+9×3+5×4=55，a+b+3+4=10。解此二元一次方程組得，a=1，b=2，即該多肽水解后得到1個(gè)甘氨酸分子，2個(gè)丙氨酸分子，4個(gè)谷氨酸分子和3個(gè)苯丙氨酸。

（3）蛋白質(zhì)分子結(jié)構(gòu)復(fù)雜，經(jīng)加熱、X射線、強(qiáng)酸、強(qiáng)堿、重金屬鹽等的作用，引起蛋白質(zhì)的變性，其原因主要是蛋白質(zhì)空間結(jié)構(gòu)發(fā)生變化。

（4）脫水縮合后形成的含四個(gè)肽鍵的分子是由5個(gè)氨基酸形成，所以最多可有45=1024種。