Question

17．肉毒类毒素是由两条链盘曲折叠构成的一种生物大分子．下面是肉毒类毒素的局部结构简式，请据此回答下列问题：

（1）由上图可知，该片段由5种单体组成，在形成该片段时要脱去4分子水．
（2）一分子肉毒类毒素至少含有2个氨基和2个羧基．
（3）高温可使肉毒类毒素失活的主要原理是高温导致蛋白质空间结构被破坏．

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（-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．
3、高温、过酸或过碱均会使蛋白质的空间结构破坏而失活．
4、分析题图：题图是肉毒类毒素的局部结构简式，该部分含有4个完整的肽键（-CO-NH-）、5个R基（分别为CH₂-C₆H₄OH、-H、-CH₃、-CH₂-C₆H₅、-CH₂-CH（CH₃）₂）．

解答 解：（1）由以上分析知，题图中该肉毒类毒素的片段中含有4个肽键、5个R基（分别是CH₂-C₆H₄OH、-H、-CH₃、-CH₂-C₆H₅、-CH₂-CH（CH₃）₂）且各不相同，所以该片段由5种单体（氨基酸）组成，在形成该片段时要脱去4分子水．
（2）由图可知，该片段含有的R基中均不含游离的氨基和羧基，所以一分子肉毒类毒素至少含有的氨基数=肽链数=2个、至少含有的羧基数=肽链数=2个．
（3）肉毒类毒素是由两个亚单位（每个亚单位为一条链盘曲折叠而成）组成的一种生物大分子，其化学本质是蛋白质，高温可使蛋白质的空间结构被破坏破坏，使蛋白质失活．
故答案为：
（1）5     4  
（2）2     2  
（3）蛋白质空间结构被破坏

点评 本题结合肉毒类毒素的局部结构简式，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、掌握氨基酸脱水缩合过程中的相关计算是解题的关键．