Question

9．一條肽鏈的分子式為C₂₂H₃₄O₁₃N₆，其水解后共產(chǎn)生了如圖3種氨基酸，據(jù)此判斷：

（1）該肽鏈?zhǔn)怯?個(gè)氨基酸失去5分子水形成的，其名稱是六肽，這樣的反應(yīng)叫做脫水縮合．
（2）1個(gè)C₂₂H₃₄O₁₃N₆分子水解后可以產(chǎn)生3個(gè)谷氨酸．
（3）1個(gè)C₂₂H₃₄O₁₃N₆分子中存在1個(gè)游離的氨基和4個(gè)游離的羧基．
（4）由上述3種氨基酸（數(shù)量不限）形成的三肽共有27種．

Answer 1

分析 1、構(gòu)成蛋白質(zhì)的基本單位是氨基酸，其結(jié)構(gòu)通式是，即每種氨基酸分子至少都含有一個(gè)氨基和一個(gè)羧基，且都有一個(gè)氨基和一個(gè)羧基連接在同一個(gè)碳原子上，這個(gè)碳原子還連接一個(gè)氫和一個(gè)R基，氨基酸的不同在于R基的不同．
2、氨基酸在核糖體中通過(guò)脫水縮合形成多肽鏈，而脫水縮合是指一個(gè)氨基酸分子的羧基（-COOH ）和另一個(gè)氨基酸分子的氨基（-NH₂）相連接，同時(shí)脫出一分子水的過(guò)程；連接兩個(gè)氨基酸的化學(xué)鍵是肽鍵，其結(jié)構(gòu)式是-CO-NH-；氨基酸形成多肽過(guò)程中的相關(guān)計(jì)算：肽鍵數(shù)=脫去水分子數(shù)=氨基酸數(shù)一肽鏈數(shù)，游離氨基或羧基數(shù)=肽鏈數(shù)+R基中含有的氨基或羧基數(shù)，至少含有的游離氨基或羧基數(shù)=肽鏈數(shù)，氮原子數(shù)=肽鍵數(shù)+肽鏈數(shù)+R基上的氮原子數(shù)=各氨基酸中氮原子總數(shù)，氧原子數(shù)=肽鍵數(shù)+2×肽鏈數(shù)+R基上的氧原子數(shù)=各氨基酸中氧原子總數(shù)一脫去水分子數(shù)．
3、蛋白質(zhì)中含有肽鍵，可與雙縮脲試劑作用產(chǎn)生紫色反應(yīng)．
4、根據(jù)題意和圖示分析：題圖中組成分子式為C₂₂H₃₄O₁₃N₆的多肽的3種氨基酸中，每個(gè)氨基酸分子中均只含有一個(gè)氨基（1個(gè)N原子）、只有谷氨酸分子含有2個(gè)羧基（4個(gè)氧原子），設(shè)該多肽含有甘氨酸、丙氨酸和谷氨酸的個(gè)數(shù)分別是X個(gè)、Y個(gè)Z個(gè)，根據(jù)氮原子、氧原子和碳原子守恒則有X+Y+Z=6、2X+2Y+4Z-（X+Y+Z-1）=13、2X+3Y+5Z=22，以上三式聯(lián)立解得X=2、Y=1、Z=3個(gè)，即甘氨酸、丙氨酸和谷氨酸的個(gè)數(shù)分別是2個(gè)、1個(gè)和3個(gè)．

解答 解：（1）圖中的3種氨基酸中，每個(gè)氨基酸分子中均只含有一個(gè)氨基（N原子），結(jié)合該多肽的分子式C₂₂H₃₄O₁₃N₆可推知此該多肽由6個(gè)氨基酸脫去5分子的水形成的六肽，這樣的反應(yīng)叫脫水縮合．
（2）由以上分析知，分子式為C₂₂H₃₄O₁₃N₆的該多肽中含有谷氨酸3個(gè)，所以1個(gè)C₂₂H₃₄O₁₃N₆分子水解后可以產(chǎn)生3個(gè)谷氨酸分子．
（3）結(jié)合氨基酸的結(jié)構(gòu)通式和題圖中的3種氨基酸的結(jié)構(gòu)式可知，組成分子式為C₂₂H₃₄O₁₃N₆的多肽3種氨基酸的R基中均不含氨基、只有谷氨酸的R基中含有羧基（1個(gè)），可推知每個(gè)C₂₂H₃₄O₁₃N₆分子中存在的游離的氨基數(shù)=肽鏈數(shù)=1個(gè)、游離的羧基數(shù)=肽鏈數(shù)+R基中含有的羧基數(shù)=1+1×3=4個(gè)．
（4）當(dāng)每種氨基酸數(shù)目不限的情況下，可形成三肽化合物的種類數(shù)為3×3×3=33=27種．
故答案為：
（1）6   5    六肽     脫水縮合 
（2）3
（3）1     4
（4）27

點(diǎn)評(píng) 本題結(jié)合一條肽鏈的分子式和其水解后所產(chǎn)生的3種氨基酸的結(jié)構(gòu)式，考查蛋白質(zhì)的合成--氨基酸脫水縮合的知識(shí)，考生識(shí)記氨基酸的結(jié)構(gòu)通式、明確氨基酸脫水縮合的過(guò)程和實(shí)質(zhì)、掌握氨基酸脫水縮合反應(yīng)過(guò)程中的相關(guān)計(jì)算是解題的關(guān)鍵．