Question

8．甲圖表示有關蛋白質分子的簡要概念圖；乙圖表示某三十九肽中共有丙氨酸（R基為-CH₃）4個，現去掉其中的丙氨酸得到4條長短不等的多肽．據圖回答下列問題：

（1）甲圖中A的元素組成為C、H、O、N，在人體內可以合成的B屬于非必需氨基酸，C是肽鍵．
（2）蛋白質的結構具有多樣性，從蛋白質自身分析，原因有氨基酸的種類、數量和排列順序不同，以及蛋白質的空間結構千變萬化．
（3）乙圖中，三十九肽被水解后肽鍵數量減少7個．這些肽鏈和三十九肽相比，氨基和羧基分別增加3、3個，C原子減少12個，O原子減少1個．
（4）若該蛋白質是血紅蛋白，說明蛋白質具有運輸作用；若該蛋白質是酶，說明蛋白質具有催化作用．
（5）高溫加熱后，該蛋白質不具有（填“具有”或“不具有”）生物活性，能（填“能”或“不能”）和雙縮脲試劑發生顏色反應．
（6）某蛋白質分子中的一條肽鏈為156肽，其分子式為C_xH_yN_zO_wS（z＞156，w＞157），并且是由圖丙五種氨基酸組成的，那么，將該156肽徹底水解后將會得到z-156個賴氨酸，$\frac{w-157}{2}$個天冬氨酸（結果可含分子式中的未知數）．

Answer 1

分析 1、蛋白質的基本組成元素是C、H、O、N等，基本元素形成基本組成單位氨基酸，氨基酸通過脫水縮合反應形成肽鏈，一條或幾條肽鏈盤曲、折疊形成具有一定的空間結構的蛋白質，蛋白質結構的多樣性與組成蛋白質的氨基酸的種類、數目、排列順序及蛋白質的空間結構有關；蛋白質結構的多樣性決定功能多樣性．
2、氨基酸脫水縮合反應過程中，形成的肽鍵數=脫去的水分子數=氨基酸數目-肽鏈數，一條肽鏈至少含有一個游離的氨基和一個游離的羧基．
3、丙圖中的五種氨基酸的分子結構簡式：五種氨基酸中，只有賴氨酸含有2個N原子（R基中含有一個氨基），只有天門冬氨酸含有2個羧基（R基中含有1個羧基，每個羧基含有2個氧原子）．

解答 解：（1）B是蛋白質的基本組成單位氨基酸，一定含有C、H、O、N元素；能在人體內合成的氨基酸稱為非必需氨基酸．圖中C是肽鍵．
（2）蛋白質的結構具有多樣性，從蛋白質自身分析，原因有氨基酸的種類、數量和排列順序不同，以及蛋白質的空間結構千變萬化．
（3）由題意知可知，丙氨基酸的位置是8、18、27、39位，因此掉丙氨酸得到4條長短不等的多肽需要水解7個肽鍵，消耗7分子水；四條短肽至少含有4個游離的氨基和游離的羧基，氨基和羧基數增加3個；C原子減少12個，O原子減少8-7=1個．
（4）若該蛋白質是血紅蛋白，說明蛋白質具有運輸作用；若該蛋白質是酶，說明蛋白質具有催化作用．
（5）高溫加熱后，蛋白質的空間結構發生改變，該蛋白質不具有生物活性，但是其肽鍵并沒有破壞，因此能和雙縮脲試劑發生顏色反應．
（6）由以上分析知，構成該156肽的五種氨基酸分子中，只有賴氨酸含有2個N原子，設該156肽中含有賴氨酸M個，根據蛋白質中的N原子數=肽鍵數+肽鏈數+R基上的N原子數可得：Z=（156-1）+1+M，解得M=Z-156個；構成該156肽的五種氨基酸分子中，只有天門冬氨酸含有2個羧基，設該156肽中含有天門冬氨酸N個，根據蛋白質中O原子數=肽鍵數+2×肽鏈數+R基上的O原子數可得：w=（156-1）+2×1+2N，解得N=$\frac{w-157}{2}$個．
故答案為：
（1）C、H、O、N       非必需氨基酸肽鍵
（2）種類、數量和排列順序空間結構
（3）7    3    3     12    1
（4）運輸催化
（5）不具有    能
（6）z-156      $\frac{w-157}{2}$

點評 本題旨在考查學生理解組成蛋白質的氨基酸的組成元素、基本單位、氨基酸的脫水縮合反應及蛋白質結構多樣性的原因等知識要點，把握知識的內在聯系，形成知識網絡，并應用相關知識結合題干信息進行推理、解答問題，學會應用元素守恒進行相關計算．