Question

4．已知某種動物激素是一種鏈狀“十九肽”，其分子式可表示為C_xH_yO_zN_wS（z≥22，w≥20），經測定，其徹底水解的產物只有以下五種氨基酸：請回答下列問題：
（1）該“十九肽”分子水解時需要18個水分子．
（2）一個該“十九肽”分子徹底水解后可產生W-19個賴氨酸，$\frac{Z-20}{2}$個天冬氨酸（用含有x、y、z、w的代數式表示）．
（3）寫出由天冬氨酸和賴氨酸形成的二肽的結構式：（由天冬氨酸提供羧基）．
（4）假設20個氨基酸的平均相對分子質量為125，現由四條肽鏈共80個氨基酸構成的蛋白質，其相對分子質量約為8632．

Answer 1

分析 氨基酸脫水縮合反應是一個氨基酸的氨基與另一個氨基酸的羧基反應，脫去1分子水，兩個氨基酸殘基由肽鍵連接形成二肽的過程；氨基酸脫水縮合翻譯過程中脫去的水分子數=氨基酸數-肽鏈數；氨基酸的脫水縮合反應與其他化學反應一樣遵循元素守恒定律；氨基酸脫水縮合反應形成的肽鏈的相對分子質量=組成肽鏈的氨基酸的分子量之和-脫去的水分子的分子量之和．

解答 解：（1）由題意知該動物激素是一條鏈狀的十九肽，因此是由19個氨基酸脫去18分子水形成的，水解過程中需要18分子水參與反應．
（2）由題圖可知，該19肽水解共形成5中氨基酸，五種氨基酸中只有賴氨酸含有2個N，其他四種氨基酸都只含有一個N，根據元素守恒，一個分子式為C_xH_yO_zN_wS的“十九肽”分子含有的賴氨酸數是（W-19）；五種氨基酸中，只有天冬氨酸含有4個O，其他四種氨基酸都含有2個O，根據元素守恒，一個分子式為C_xH_yO_zN_wS的“十九肽”分子含有的天冬氨酸數是$\frac{Z-20}{2}$．
（3）根據氨基酸脫水縮合反應的概念可知，由天冬氨酸和賴氨酸形成的二肽的結構式：．
（4）由題意知，該蛋白質的氨基酸數是80，氨基酸的平均分子量是125，肽鏈數是4，因此蛋白質的相對分子量是：80×125-18（80-4）=8632．
故答案為：
（1）18
（2）W-19   $\frac{Z-20}{2}$
（3）
（4）8632

點評 本題涉及的知識點是氨基酸的脫水縮合反應，二肽的結構，蛋白質分子量的估算方法，對于氨基酸脫水縮合反應中元素守恒的理解和應用是解題的關鍵．