Question

12．如圖為一多肽片段，據有關知識回答下列問題：

（1）該多肽片段中有0個氨基，1個羧基，含有4個肽鍵．寫出組成該多肽化合物的單體的結構通式：．
（2）該多肽片段由5個氨基酸通過脫水縮合方式結合而成．
（3）將該多肽片段完全水解后，得到4種氨基酸，其中有2個氨基酸的R基相同，這個R基是-H．
（4）若某多肽鏈的化學式為C₄₇H₅₈O₁₅N₈，將它徹底水解后得到下列四種氨基酸：

該多肽化合物共有1個游離的氨基．將該多肽化合物徹底水解得到氨基酸，該過程中分子量的變化是增加126（要求：答出增減的具體數值），得到谷氨酸3個．

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．
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；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，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，O原子數=肽鍵數+2×肽鏈數+R基上的O原子數=各氨基酸中O原子總數一脫去水分子數，蛋白質的相對分子質量=氨基酸數目×氨基酸平均相對分子質量一脫去水分子數×18．
3、分析題圖：題圖為一多肽的片段，構成該片段的各氨基酸的R基從左至右依次是-CH₂-OH、-H、-CH₃、-CH₂-CH₂-COOH、-H，該片段含有4個完整的肽鍵（-CO-NH-）．
4、分析題干（4）中化學式為C₄₇H₅₈O₁₅N₈的多肽徹底水解后得到的四種氨基酸，四種氨基酸中，均含有1個氮原子（1個氨基）、只有谷氨酸含有4個氧原子（2個羧基）．

解答 解：（1）氨基、羧基和肽鍵的結構式分別是-NH₂、-COOH、-CO-NH-，觀察題圖可知，該多肽片段中含有1個羧基和4個肽鍵，但不含氨基；組成該多肽化合物的單體是氨基酸，其結構通式是．
（2）由以上分析知，該多肽片段含有5個R基，說明該片段由5個氨基酸通過脫水縮合的方式結合而成．
（3）由以上分析知，構成該多肽片段的5個氨基酸的R基分別是-CH₂-OH、-H、-CH₃、-CH₂-CH₂-COOH、-H，其中有2個氨基酸的R基均是-H，其它R基均不相同，R基有4種，所以將該多肽片段完全水解后會得到4種氨基酸．
（4）由以上分析知，化學式為的多肽徹底水解后得到的四種氨基酸的R基中均不含氨基（N原子），所以該多肽化合物含有的游離的氨基數=肽鏈數=1個；根據該多肽化學式C₄₇H₅₈O₁₅N₈中的N原子數推算可知，該化合物是由8個氨基酸脫水縮合形成的，此過程中的脫水數=氨基酸數-肽鏈數=8-1=7個，相反將該多肽化合物徹底水解得到氨基酸，該過程中分子量增加7×18=126；設將該化合物水解后得到谷氨酸的個數是X個，根據O原子數=各氨基酸中O原子總數一脫去水分子數，可得4X+（8-X）×2-（8-1）=15，解得X=3個．
故答案為：
（1）0　   1     4    
（2）5      脫水縮合　    
（3）4　    2-H
（4）1     增加126     3

點評 本題結合某多肽的結構式和化學式為C₄₇H₅₈O₁₅N₈的多肽徹底水解后得到的四種氨基酸，考查的蛋白質的合成--氨基酸脫水縮合的知識，考生識記氨基酸的結構通式、明確氨基酸脫水縮合的過程、掌握氨基酸脫水縮合過程中的相關計算是解題的關鍵．