Question

20．肉毒梭菌（厌氧性梭状芽孢杆菌）是致死性最高的病原体之一，广泛存在于自然界中．肉毒梭菌的致病性在于其产生的神经麻痹毒素，即肉毒类毒素．它是由两个亚单位（每个亚单位为一条肽链盘曲折叠而成）组成的一种生物大分子，1mg肉毒类毒素可毒死20亿只小鼠．煮沸1min或75℃下加热5～10min，就能使其完全丧失活性．可能引起肉毒梭菌中毒的食品有腊肠、火腿、鱼及鱼制品、罐头食品、臭豆腐、豆瓣酱、面酱、豆豉等．下面是肉毒类毒素的局部结构简式：

请据此回答：
（1）肉毒类毒素的化学本质是蛋白质．
（2）由上图可知，该片段由5种氨基酸组成，有4个肽键，在形成该片段时要脱去4个水分子．
（3）一分子肉毒类毒素至少含有2个氨基和2个羧基．
（4）高温可使肉毒类毒素失活变性的主要原理是高温导致蛋白质空间结构发生改变．

Answer 1

分析 氨基酸通过脱水缩合反应形成肽链，一条或几条肽链盘曲折叠形成具有一定的空间结构的蛋白质，氨基酸脱水缩合反应过程中，脱去的水分子数=形成的肽键数=氨基酸数-肽链数，一条肽链至少含有一个游离的氨基和一个游离的羧基；蛋白质结构多样性与组成蛋白质的氨基酸的种类、数目、排列顺序及蛋白质的空间结构有关，蛋白质结构多样性决定功能多样性．

解答 解：（1）由题意知，肉毒素由2条肽链组成，是蛋白质．
（2）分析题图可知，该肽链片段含有5个R基，各不相同，因此是5种氨基酸；图中的肽键结构（-CO-NH-）是4个，因此氨基酸脱水缩合反应时脱去的水分子数是4个．
（3）一分子肉毒类毒素含有2条肽链，因此至少含有2个游离的氨基和2个游离的羧基．
（4）高温会使肉毒素的空间结构改变而失去活性．
故答案为：
（1）蛋白质
（2）5         4         4
（3）2         2
（4）高温导致蛋白质空间结构发生改变

点评 本题的知识点是氨基酸的脱水缩合反应，蛋白质结构多样性，蛋白质变性的因素，旨在考查学生理解所学知识的要点，把握知识的内在联系，形成知识网络，并应用相关知识结合题干信息进行推理、解答问题．