Question

11．某细菌能产生一种“毒性肽”，其分子式是C₅₅H₇₀O₁₉N₁₀．将它彻底水解后只能得到下列四种氨基酸：

（1）该多肽是十肽化合物，连接相邻两个氨基酸之间的化学键的结构式是-CO-NH-．
（2）该多肽进行水解，得到4个谷氨酸分子，写出氨基酸的通式．
（3）蛋白质分子结构复杂，经加热、X射线、强酸、强碱、重金属盐等的作用，引起蛋白质的变性，其原因主要是破坏了蛋白质的空间结构．

Answer 1

分析 1、构成蛋白质的基本单位是氨基酸，其结构通式是 ，即每种氨基酸分子至少都含有一个氨基和一个羧基，且都有一个氨基和一个羧基连接在同一个碳原子上，这个碳原子还连接一个氢和一个R基，氨基酸的不同在于R基的不同．
2、氨基酸通过脱水缩合形成多肽链，而脱水缩合是指一个氨基酸分子的羧基和另一个氨基酸分子的氨基相连接，同时脱出一分子水的过程；连接相邻两个氨基酸之间的化学键是肽键，其结构式是-CO-NH-；氨基酸形成多肽过程中的相关计算：肽键数=脱去水分子数=氨基酸数一肽链数，氮原子数=肽键数+肽链数+R基上的氮原子数=各氨基酸中氮原子总数，氧原子数=肽键数+2×肽链数+R基上的氧原子数=各氨基酸中氧原子总数一脱去水分子数．
4、分析分子式是C₅₅H₇₀O₁₉N₁₀的“毒性肽”彻底水解后得到的四种氨基酸：在甘氨酸（C₂H₅NO₂）、丙氨酸（C₃H₇NO₂）、苯丙氨酸（C₉H₁₁NO₂）、谷氨酸（C₅H₉NO₄）中，每种氨基酸分子都只含有1个氮原子，只有谷氨酸每分子含有4个氧原子、其它三种氨基酸每分子均含有2个氧原子．

解答 解：（1）分子式是C₅₅H₇₀O₁₉N₁₀的“毒性肽”彻底水解后得到的四种氨基酸中，每种氨基酸分子都只含有1个氮原子，根据氮原子守恒，可知该“毒性肽”是由10个氨基酸形成的十肽，连接相邻两个氨基酸之间的化学键是肽键，肽键是由一个氨基酸分子的羧基和另一个氨基酸分子的氨基相连接、脱出一分子水后形成的，肽键的结构简式是-CO-NH-．
（2）由以上（1）知，该多肽是由10个氨基酸形成的，所以该多肽含有的肽键数=氨基酸数-肽链数=10-1=9个，水解该多肽需要9个水分子参与；设该多肽中含有谷氨酸x个，则其它三种氨基酸共有10-x个，根据氧原子数=各氨基酸中氧原子总数一脱去水分子数，得4x+（10-x）×2-（10-1）=19，解得x=4个；构成该多肽的氨基酸的通式是，即在同一个碳原子上，分别连接了一个氨基、一个羧基和一个氢原子，不同点是R基不同．
（3）蛋白质分子结构复杂，在加热、X射线、强酸、强碱、重金属盐等会导致蛋白质变性，其主要原理蛋白质在以上条件下其空间结构被破坏，失去生物活性．
故答案为：
（1）十-CO-NH-
（2）4   
（3）破坏了蛋白质的空间结构

点评 本题结合某细菌产生的一种单链的“毒性肽”（其分子式是C₅₅H₇₀O₁₉N₁₀）彻底水解得到的四种氨基酸的结构式，考查蛋白质的合成--氨基酸脱水缩合的知识，考生识记氨基酸的结构通式、明确氨基酸脱水缩合的过程和蛋白质变性的原因、掌握氨基酸脱水缩合过程中的相关计算是解题的关键；解此题时要以N原子数目为突破口，推测出该多肽为十肽，进而根据O原子数目，计算出谷氨酸的数目．