Question

17．已知20种氨基酸的平均相对分子质量为128．图1为某蛋白质的肽链结构示意图（其中数字为氨基酸序号），图2为部分肽链放大示意图，请据图回答下列问题：

（1）该化合物由氨基酸脱去123个水分子形成，这种结合方式叫做脱水缩合，图1所示的蛋白质的相对分子质量为13652．
（2）图2中有3种R基，肽键为②④⑥（填序号）；该肽链至少有3个游离的羧基．
（3）假设有一个十肽，分子式为C_xH_yO_zN_mS_n，组成该多肽的氨基酸只有图2中的几种，则含有①的氨基酸有m-10个．
（4）现有800个氨基酸，其中氨基总数为810个，羧基总数为808个，由这些氨基酸合成的含有2条肽链的蛋白质，共有798个肽键和12个氨基，至少含有的O的个数是818．

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，蛋白质的相对分子质量=氨基酸数目×氨基酸平均相对分子质量一脱去水分子数×18．
3、分析题图：
图1为某蛋白质的肽链结构示意图（其中数字表示氨基酸序号），由图知该肽链由124个氨基酸形成；
图2为部分肽链放大示意图，其中①③⑤⑦表示R基（依次是-CH₂-NH₂、-CO-COOH、-CH₂-SH、-CO-COOH），②④⑥表示肽键（-CO-NH-），⑧为肽键的一部分．

解答 解：（1）图1所示蛋白质含124个氨基酸，1条肽链，因此由氨基酸经脱水缩合形成该化合物时脱去的水分子数=氨基酸数-肽链数=124-1=123个；图1所示的蛋白质中含有3个二硫键（每个二硫键是由两个-SH₂脱去一分子氢形成的），若20种氨基酸的平均相对分子质量为128，则由氨基酸形成该蛋白质的相对分子质量=氨基酸数目×氨基酸平均相对分子质量一脱去水分子数×18-形成3个二硫键脱去的氢分子的相对分子质量=128×124-（124-1）×18-2×3=13652．
（2）由以上分析可知，图2中4个R基依次为-CH₂-NH₂、-CO-COOH、-CH₂-SH、-CO-COOH，R基共有3种；图2中的②④⑥表示肽键；图2的R基中共含有2个羧基（分别位于③和⑦处、各1个），因此该肽链至少含有的游离的羧基=肽链数+图2为部分肽链中各氨基酸的R基中含有游离的羧基数=1+2=3个．
（3）图2中的四种氨基酸只有①的R基中含有氨基，假设有一个十肽，分子式为C_xH_yO_zN_mS_n，组成该肽的氨基酸只有图2中的几种，则根据N原子数可知含有①的氨基酸有m-10个．
（4）现有800个氨基酸，其中氨基总数为810个，羧基总数为808个，则这些氨基酸的R基中含有的氨基数为810-800=10个、羧基数=808-800=8个，由这些氨基酸合成的含有2条肽链的蛋白质中含有的肽键数=氨基酸数-肽链数=800-2=798个、含有的氨基数=肽链数+R基中含有的氨基数=2+10=12个、至少含有的氧原子数=肽键数+2×肽链数+R基上的氧原子数=（800-2）+2×2+2×8=818．
故答案为：
（1）123　 脱水缩合　 13652
（2）3　②④⑥3
（3）m-10
（4）798　12　818

点评 本题结合某蛋白质的肽链结构示意图和部分肽链放大示意图，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．