Question

【題目】閱讀下列與蛋白質相關的材料，回答相應問題：

Ⅰ、科學家從某人的食糜中發現有如圖所示結構的化合物，那么：

（1）這種化合物叫______，若它在小腸中被水解，則不可能產生的是下列哪種物質？______（用字母表示）。這類物質的差異是由______決定的。

（2）若組成該化合物的基本單位用a、b、c來表示，如果a、b、c每種物質各一個，那么所合成的物質最多可形成______種．這是由于a、b、c三種物質的_________不同造成的．若a、b、c三種氨基酸數量足夠多，由它們形成的三肽種類有_________種。

Ⅱ、一條肽鏈的分子式為C22H34O13N6，其水解后共產生下列3種氨基酸，據此判斷：

（1）該肽鏈含有______個肽鍵，肽鍵的結構式為______．合成1個C22H34O13N6分子的同時將產生______個水分子．

（2）1個C22H34O13N6分子水解后可以產生______個谷氨酸．

（3）1個C22H34O13N6分子中存在______個游離的氨基和______個游離的羧基．

Answer 1

【答案】五肽 D R基 6 排列方式 27 5 -CO-NH- 5 3 1 4

【解析】

該題綜合考查了蛋白質合成的相關問題，主要涉及到蛋白質合成過程中的計算問題。

Ⅰ、（1）結合題干所給信息，該化合物含有－CO－NH－（肽鍵），因此可判斷該化合物為多肽，又由于該多肽中含有4個肽鍵，說明該多肽由5個氨基酸經脫水縮合而成的，因此該化合物叫五肽，構成蛋白質（多肽）的基本單位是氨基酸，組成蛋白質的氨基酸的結構特點是：每種氨基酸至少都含有一個氨基（—NH2）和一個羧基（—COOH），并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原子和一個側鏈基團，這個側鏈基團用R表示。氨基酸和氨基酸的差異表現在R基的不同，結合題干可知這5個氨基酸的R基分別是－CH3、－H、－CH3、－CH2－SH、－H，結合選項可知D不是組成該化合物的氨基酸，此外該氨基酸并不是組成蛋白質的氨基酸。（2）依題意可知a、b、c分別表示不同種類的氨基酸，現在只有a、b、c這3個氨基酸，那么它合成的化合物為三肽，最多可有3×2×1=6種。這是由氨基酸的排列順序不同造成的。a、b、c三種氨基酸數量足夠多，由它們形成的三肽種類有3×3×3＝27種。

Ⅱ、（1）由這條肽鏈水解得到的氨基酸可以看出每個氨基酸只有一個氨基（氮原子），而谷氨酸有2個羧基，再結合該化學式可知，這條肽鏈共有6個氨基酸組成，所以該化合物叫做6肽，含有5個肽鍵，肽鍵結構式為－CO－NH－，由于氨基酸之間脫去的水分子數＝肽鍵數，因此合成1分子該化合物將產生5個水分子。（2）設谷氨酸有x個，反應前總的氧原子數是：4x+2×（6-x）個，其中谷氨酸有4x個，甘氨酸和丙氨酸總的氧原子數為2×（6-x）個。反應后生成該化合物共脫去了5分子水，由于在化學反應前后，氧原子數不變，可得方程4x+2×（6-x）-5＝13。解方程可得x＝3。（3）由于一條多肽鏈中最少含有一個游離的氨基和一個游離的羧基（不考慮R基），因此該多肽鏈中含有的游離的氨基數是1，又由于該多肽中含有3個谷氨酸（含有2個羧基），所以游離的羧基數為1+3＝4。