Question

9．一条肽链的分子式为C₂₂H₃₄O₁₃N₆，其水解后共产生了如图3种氨基酸，据此判断：

（1）该肽链是由6个氨基酸失去5分子水形成的，其名称是六肽，这样的反应叫做脱水缩合．
（2）1个C₂₂H₃₄O₁₃N₆分子水解后可以产生3个谷氨酸．
（3）1个C₂₂H₃₄O₁₃N₆分子中存在1个游离的氨基和4个游离的羧基．
（4）由上述3种氨基酸（数量不限）形成的三肽共有27种．

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、氨基酸在核糖体中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（-COOH ）和另一个氨基酸分子的氨基（-NH₂）相连接，同时脱出一分子水的过程；连接两个氨基酸的化学键是肽键，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，游离氨基或羧基数=肽链数+R基中含有的氨基或羧基数，至少含有的游离氨基或羧基数=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．
3、蛋白质中含有肽键，可与双缩脲试剂作用产生紫色反应．
4、根据题意和图示分析：题图中组成分子式为C₂₂H₃₄O₁₃N₆的多肽的3种氨基酸中，每个氨基酸分子中均只含有一个氨基（1个N原子）、只有谷氨酸分子含有2个羧基（4个氧原子），设该多肽含有甘氨酸、丙氨酸和谷氨酸的个数分别是X个、Y个Z个，根据氮原子、氧原子和碳原子守恒则有X+Y+Z=6、2X+2Y+4Z-（X+Y+Z-1）=13、2X+3Y+5Z=22，以上三式联立解得X=2、Y=1、Z=3个，即甘氨酸、丙氨酸和谷氨酸的个数分别是2个、1个和3个．

解答 解：（1）图中的3种氨基酸中，每个氨基酸分子中均只含有一个氨基（N原子），结合该多肽的分子式C₂₂H₃₄O₁₃N₆可推知此该多肽由6个氨基酸脱去5分子的水形成的六肽，这样的反应叫脱水缩合．
（2）由以上分析知，分子式为C₂₂H₃₄O₁₃N₆的该多肽中含有谷氨酸3个，所以1个C₂₂H₃₄O₁₃N₆分子水解后可以产生3个谷氨酸分子．
（3）结合氨基酸的结构通式和题图中的3种氨基酸的结构式可知，组成分子式为C₂₂H₃₄O₁₃N₆的多肽3种氨基酸的R基中均不含氨基、只有谷氨酸的R基中含有羧基（1个），可推知每个C₂₂H₃₄O₁₃N₆分子中存在的游离的氨基数=肽链数=1个、游离的羧基数=肽链数+R基中含有的羧基数=1+1×3=4个．
（4）当每种氨基酸数目不限的情况下，可形成三肽化合物的种类数为3×3×3=33=27种．
故答案为：
（1）6   5    六肽     脱水缩合 
（2）3
（3）1     4
（4）27

点评 本题结合一条肽链的分子式和其水解后所产生的3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实质、掌握氨基酸脱水缩合反应过程中的相关计算是解题的关键．