Question

8．中国中医科学院研究员屠呦呦2015年10月获得诺贝尔生理学奖或医学奖，以表彰她发现青蒿素--一种用于治疗疟疾的药物，挽救了全球数百万人的生命，她成为首获科学类诺贝尔奖的中国人．
（1）疟疾是人体经按蚊叮咬而感染疟原虫所引起的恶性传染病，而青蒿素进入疟原虫体内后，能被铁催化而产生自由基，自由基与疟原虫蛋白质发生络合，使疟原虫蛋白质独特的空间结构被破坏，蛋白质因此失去功能，疟原虫从而死亡．请写出疟原虫蛋白质基本组成单位的结构通式：，这些基本组成单位在核糖体内通过脱水缩合的 方式而形成多肽．
（2）谷胱甘肽（分子式：C₁₀H₁₇O₆N₃S）是疟原虫体内的一种重要的三肽，组成它的氨基酸是谷氨酸（C₅H₉O₄N）、甘氨酸（C₂H₅O₂N）和半胱氨酸，则半胱氨酸的分子式是C₃H₇O₂NS（书写格式请参考谷胱甘肽的分子式）．半胱氨酸能（填“能”或“不能”）在人体细胞内合成．

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，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，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、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．

解答 解：（1）蛋白质的结构决定功能，青蒿素进入疟原虫体内后，能被铁催化而产生自由基，自由基与疟原虫蛋白质发生络合，使疟原虫蛋白质独特的空间结构被破坏，蛋白质因此失去功能，疟原虫从而死亡；氨基酸的结构通式是，氨基酸在核糖体内通过脱水缩合的方式而形成多肽．
（2）由谷氨酸（C₅H₉O₄N）、甘氨酸（C₂H₅O₂N）和半胱氨酸合成的谷胱甘肽（分子式：C₁₀H₁₇O₆N₃S）的过程中脱去的水分子数=氨基酸数-肽链数=3-1=2个，2个水分子中共含有4个氢原子、2个氧原子，则半胱氨酸的分子式中含有的碳原子数=10-5-2=3个、含有的氢原子数=17+4-9-5=7个、含有的氧原子数=6+2-4-2=2个、含有的氮原子数=3-1-1=1个、含有的硫原子数=1-0=1个，即半胱氨酸的分子式是C₃H₇O₂NS；半胱氨酸是非必需氨基酸，能在人体细胞内合成．
故答案为：
（1）空间结构          脱水缩合的
（2）C₃H₇O₂NS      能

点评 本题以中国中医科学院研究员屠呦呦2015年10月获得诺贝尔生理学奖或医学奖，以表彰她发现青蒿素--一种用于治疗疟疾的药物为题材，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和种类、明确氨基酸脱水缩合的过程和实质、掌握氨基酸脱水缩合过程中的相关计算是解题的关键．