Question

某致病细菌分泌的外毒素，无色，细针状结晶，对小鼠和人体有很强的毒性，可引起流涎、呕吐、便血、痉挛等症状，以致死亡。该外毒素为环状肽，其结构简式如图所示。请据图分析回答：

（1）该化合物中含有游离的氨基__________个，游离的羧基__________个。

（2）该化合物是由________个氨基酸组成的，形成过程中脱去_______分子水。

（3）组成该化合物的氨基酸有________种，区别这些氨基酸的种类是依靠其结构中的R基。其中有________个氨基酸的R基相同，这个R基是________。

（4）该化合物称为环状____肽化合物，含有_____个肽键。

（5）若将图中A处的化学键断裂，断裂之后该化合物_____（能/不能）与双缩脲试剂发生紫色反应。

Answer

（1）0 0 （2）7 7 （3）5 3 —CH3

（4）七 7 （5）能

【解析】（1）依题意并结合图示分析可知：该化合物为环状肽，参与该化合物构成的氨基酸的R基上不含有氨基或羧基，因此该化合物含有游离的氨基和羧基各为零个。

（2）分析图示可知：该化合物共有7个肽键（-CO-NH-），在环状肽中氨基酸的数目＝肽键数＝脱去的水分子数，因此该化合物是由7个氨基酸组成的，形成过程中脱去7分子的水。

（3）观察图示可发现：在这7个氨基酸中，有3个氨基酸的R基都是-CH3，其余4个氨基酸的R基团各不相同，因此组成该化合物的氨基酸共有5种。

（4）参与该化合物构成的氨基酸有7个，所以该化合物称为环状七肽化合物，含有7个肽键。

（5）若将图中A处的化学键断裂，断裂之后的该化合物为链状七肽化合物，含有6个肽键，能与双缩脲试剂发生紫色反应。

【考点定位】氨基酸脱水缩合、生物组织中蛋白质的检测。

【名师点睛】本题以“外毒素的结构简式”为情境，考查学生对氨基酸的结构通式、特点的识记和理解能力，对氨基酸的脱水缩合过程的掌握情况。把握知识间的内在联系并与生物组织中蛋白质的检测实验建立联系是解题的关键：

①组成蛋白质的氨基酸中至少有一个氨基和一个羧基，并非只有一个氨基和一个羧基，R基中可能含有氨基和羧基。

②R基的判断：排除法，即找出氨基酸的共同体(连接在同一碳原子上的—NH2、—COOH和—H；若氨基和一羧基参与肽键的形成，则为连接在同一碳原子上的—NH—、—CO—和—H)，剩下的部分即为R基。

③蛋白质分子合成过程的数量关系：在环状肽中，氨基酸的数目＝肽键数＝脱去的水分子数；在链状肽中，脱去水分子数＝肽键数＝氨基酸数－肽链数。