Question

10．已知20种氨基酸的平均相对分子质量为128，图中“-S-S-”是在蛋白质加工过程中由两个“-SH”脱下2个H形成的二硫键．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），图2为图1部分肽链的放大示意图．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
（2）图2中含有4种R基，肽键是③⑤⑦（填序号）；结合图1和图2可知，图1中的肽链至少有3个游离的羧基和2个游离的氨基．
（3）图1所示的蛋白质相对分子质量约为13652．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，其原因是蛋白质的空间结构被破坏，用蛋白酶处理蛋白质，破坏的结构主要是肽键．
（4）假设有一个十肽，分子式为CxHyOzNmSn，组成该十肽的氨基酸只有图2中的几种，则含有②的氨基酸有m-10个．
（5）生物大分子以碳链为骨架，它们的基本单位被称为单体．组成多糖的基本单位是葡萄糖，组成核酸的基本单位是核苷酸，由一分子磷酸、一分子五碳糖和一分子含氮碱基组成．

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基团，氨基酸的不同在于R基团的不同．
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，蛋白质（或多肽）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、蛋白质结构多样性的直接原因：构成蛋白质的氨基酸的种类、数目、排列顺序和肽链的空间结构千差万别．
4、多糖的基本组成单位是葡萄糖，蛋白质的基本组成单位是氨基酸，核酸的基本组成单位是核苷酸，氨基酸、葡萄糖、核苷酸都以碳链为骨架，因此多糖、蛋白质、核酸等都以碳链为骨架．
5、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），该肽链由124个氨基酸形成，含有3个“-S-S-”；
图2为图1部分肽链放大示意图，其中①是氨基（-NH₂），②④⑥⑧是R基（依次是-CH₂-NH₂、-CH₃、-CH₂-COOH、-CO-COOH）、③⑤⑦是肽键（-CO-NH-），⑨是肽键的一部分．

解答 解：（1）图1所示的蛋白质的肽链含124个氨基酸，1条肽链，因此由氨基酸经脱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．
（2）图2所示的部分肽链中的R基（题图中的②④⑥⑧）依次是-CH₂-NH₂、-CH₃、-CH₂-COOH、-CO-COOH，R基各不相同（有4种），题图中的③⑤⑦是肽键；图2中的R基中共含有1个氨基（位于②处）和2个羧基（分别位于⑥和⑧处、各1个），结合图1和图2可知，图1中的肽链至少含有的游离的羧基=肽链数+R基中含有的羧基数=1+2=3个、至少含有的游离的氨基数=肽链数+R基中含有的氨基数=1+1=2个．
（3）已知20种氨基酸的平均相对分子质量为128，则1所示的蛋白质相对分子质量=氨基酸的平均分子量×氨基酸个数-脱水的个数×18-6×1（3个-S-S-时脱去6个H）=128×124-123×18-6=13652；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，会引起蛋白质的空间结构被破坏而变性，用蛋白酶处理蛋白质，主要破坏了蛋白质中的肽键．
（4）图2中的四种氨基酸只有含有②的氨基酸的R基中含有氮原子，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②的氨基酸有m-10个．
（5）生物大分子都是以碳链为骨架，生物大分子是由单体聚合形成的高分子化合物；多糖是由单糖（或葡萄糖）聚合形成的化合物；核酸的单体是核苷酸，每个核苷酸是由一分子磷酸、一分子五碳糖和一分子含氮碱基组成的．
故答案为：
（1）123　脱水缩合   
（2）4      ③⑤⑦3   2
（3）13652  蛋白质的空间结构被破坏    肽键    
（4）m-10
（5）碳链     单体   单糖（或葡萄糖）  核苷酸  含氮碱基

点评 本题结合某蛋白质的肽链结构图、该肽链部分放大图，考查蛋白质的合成--氨基酸脱水缩合，要求考生识记氨基酸的结构通式和脱水缩合的过程，掌握该过程中的相关计算，能结合图中信息，运用其延伸规律进行答题是解题的关键．