Question

【題目】某致病細菌分泌的外毒素，無色，細針狀結晶，對小鼠和人體有很強的毒性，可引起流涎、嘔吐、便血、痙攣等，以致死亡。該外毒素為環狀肽，結構式如圖所示。請據圖分析并回答問題。

(1) 該外毒素是在細胞中由______種氨基酸經過_____過程而形成的；一分子肉毒類毒素含有___個氨基。

(2) 高溫可使肉毒類毒素失活的主要原理是高溫使其___________________。

(3) 現測定某多肽鏈分子式為C21HxOyN4S2（無二硫鍵）。已知該多肽是由下列氨基酸中的幾種做原料合成的：苯丙氨酸（C9H11NO2），天冬氨酸（C4H7NO4），丙氨酸（C3H7NO2），亮氨酸（C6H13NO2），半胱氨酸（C3H7NO2S）。請回答：

該多肽分子中的O原子數是__，共由__個氨基酸組成，參與該多肽形成的氨基酸的種類與數目為____________。

Answer 1

【答案】5 脫水縮合； 0 空間結構遭到破壞 5 4 2個半胱氨酸、1個苯丙氨酸、1個亮氨酸

【解析】

構成蛋白質的基本單位是氨基酸，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有21種。圖示為某外毒素的結構式，圖中顯示有7個肽鍵（-CO-NH-），是一種由7個氨基酸經過脫水縮合形成的環肽結構。

（1）觀察發現這7個氨基酸中有3個氨基酸的R基團都是-CH3，其余4個氨基酸的R基團都不相同，因此，組成該化合物的氨基酸有5種；氨基酸經過脫水縮合形成該環肽，有游離的氨基0個。

（2）高溫可以使蛋白質空間結構改變從而使其變性。

（3）由題意知，該多肽中的N原子是4個，題干中每種氨基酸都只含有一個N原子，因此該多肽中含有4個氨基酸；四種氨基酸中，只有半胱氨酸含有一個S．而多肽鏈中含有2個S，因此該多肽鏈中含有2個半胱氨酸，兩個半胱氨酸的C是2×3=6，多肽鏈中的C是21，因此另外兩種氨基酸的C原子之和應該是15，即為苯丙氨酸和亮氨酸；2個半胱氨酸、1個苯丙氨酸、1個亮氨酸的H原子之和是38、O原子之和是8，四個氨基酸形成肽鏈是脫去了3分子水，因此該多肽分子中的H原子數是38-3×2=32，O原子數是8-3=5。