Question

5．圖1為某蛋白質的肽鏈結構示意圖（其中數字為氨基酸序號），圖2為部分肽鏈放大示意圖，請據圖回答下列問題：

（1）該化合物中的氨基酸種類不同是由R基決定的，圖2中該種結構有3種．
（2）該化合物由氨基酸脫去123個水分子形成，這種結合方式叫做脫水縮合．氨基酸的結構特點是都至少含有一個氨基和一個羧基，并且都有一個氨基和一個羧基連接在同一個碳原子上．
（3）圖2中肽鍵是②④⑥（填序號）；該肽鏈至少有3個游離的羧基．
（4）假設有一個十肽，分子式為C_xH_yO_zN_mS_n，組成該肽的氨基酸只有圖2中的幾種，則含有游離的氨基有m-9個．
（5）如果該多肽的肽鏈長度不變，組成它的氨基酸的種類和數目均不變，改變其中的氨基酸排列順序，就可以改變其性質．高溫能夠使蛋白質性質改變的原因是破壞了蛋白質的空間結構．

Answer 1

分析 1、構成蛋白質的基本單位是氨基酸，其結構通式是，即每種氨基酸分子至少都含有一個氨基和一個羧基，且都有一個氨基和一個羧基連接在同一個碳原子上，這個碳原子還連接一個氫和一個R基，氨基酸的不同在于R基的不同；構成蛋白質的氨基酸約為20種．
2、氨基酸通過脫水縮合形成多肽鏈，而脫水縮合是指一個氨基酸分子的羧基和另一個氨基酸分子的氨基相連接，同時脫出一分子水的過程；連接兩個氨基酸殘基之間的化學鍵是肽鍵，其結構式是-CO-NH-；氨基酸形成多肽過程中的相關計算：肽鍵數=脫去水分子數=氨基酸數一肽鏈數，游離氨基或羧基數=肽鏈數+R基中含有的氨基或羧基數，至少含有的游離氨基或羧基數=肽鏈數，N原子數=肽鍵數+肽鏈數+R基上的N原子數=各氨基酸中N原子總數．
3、蛋白質結構多樣性的直接原因：構成蛋白質的氨基酸的種類、數目、排列順序和肽鏈的空間結構千差萬別．
4、分析題圖：
圖1為某蛋白質的肽鏈結構示意圖（其中數字為氨基酸序號），說明該蛋白質是由124個氨基酸形成的一條肽鏈形成的；
圖2為該蛋白質部分肽鏈放大示意圖，其中①③⑤⑦是氨基酸的R基，②④⑥是肽鍵，⑧是肽鍵的一部分．

解答 解：（1）該化合物中的氨基酸種類不同是由R基決定的，圖2中各氨基酸的R基①③⑤⑦中，③和⑦是相同的，R基有3種．
（2）由以上分析知，該化合物由124個氨基酸形成，形成該化合物時脫的水分子數=氨基酸數-肽鏈數=124-1=123個，由氨基酸形成該化合物的結合方式叫做脫水縮合；每個氨基酸都至少含有一個氨基和一個羧基，并且都有一個氨基和一個羧基連接在同一個碳原子上．
（3）由以上分析知，圖2中的②④⑥表示肽鍵；圖2部分肽鏈放大示意圖中各氨基酸的R基（①③⑤⑦）中共有2個羧基（分別位于③和⑦、各1個），所以該肽鏈至少含有的游離的羧基數=肽鏈數+R基中含有的羧基數=1+2=3個．
（4）圖2中的四個氨基酸的R基中只有①中含有氨基（1個），假設有一個十肽，分子式為C_xH_yO_zN_mS_n，組成該肽的氨基酸只有圖2中的幾種，則根據N原子數可知該多肽含有的R基為①的氨基酸有m-10個，該十肽含有的游離的氨基數=肽鏈數+R基中含有的氨基數=1+（m-10）=m-9個．
（5）多肽的種類與構成多肽的氨基酸的種類、數目和排列順序有關，如果該多肽的肽鏈長度不變，組成它的氨基酸的種類和數目均不變，改變其中的氨基酸的排列順序，就可以改變其性質；高溫能夠使蛋白質性質改變的原因是高溫破壞了蛋白質的空間結構．
故答案為：
（1）R基    3
（2）123　脫水縮合　都至少含有一個氨基和一個羧基，并且都有一個氨基和一個羧基連接在同一個碳原子上　　
（3）②④⑥3　
（4）m-9     
（5）排列順序    空間結構

點評 本題結合某蛋白質的肽鏈結構示意圖和部分肽鏈放大示意圖，考查蛋白質的合成--氨基酸脫水縮合的知識，考生識記氨基酸的結構通式和氨基酸脫水縮合的過程、明確蛋白質結構多樣性的直接原因、掌握氨基酸脫水縮合過程中的相關計算是解題的關鍵．