Question

某细菌能产生一种链状“毒性肽”，其分子式是C₅₅H₇₀O₁₉N₁₀，将它彻底水解后只能得到下列四种氨基酸：甘氨酸（C₂H₅NO₂）、丙氨酸（C₃H₇NO₂）、苯丙氨酸（C₉H₁₁NO₂）、谷氨酸（C₅H₉NO₄）。请回答以下问题

（1）该多肽是______肽化合物，连接相邻两个氨基酸之间的化学键的结构式是              。两个氨基酸分子相互作用的化学反应叫              ，其产物是                。

（2）该多肽进行水解，得到______个谷氨酸，      个苯丙氨酸，这些氨基酸在结构上的共同特点是              。

（3）由题中提及的足量4种氨基酸，脱水缩合后形成的含4个肽键的链状化合物最多有______种。

Answer

（1）十（1分） --CO--NH--（1分） 脱水缩合（1分） 二肽和水（1分）

（2）4 3 每种氨基酸分子至少都有一个氨基和一个羧基，并且都有一个氨基和一个羧基连接在同一个碳原子上

（3）1024（或45）

【解析】（1）该多肽有十个N原子，代表为十肽化合物，连接相邻两个氨基酸之间的化学键的结构式是--CO--NH--，两个氨基酸分子相互作用的化学反应叫脱水缩合，其产物是二肽和水

（2）形成10肽时消去9分子H2O，此时10肽水解得到10个氨基酸的总和应是C55H70O19N10+9H2O，即C55H88O28N10，根据所含元素总和计算，甘氨酸、丙氨酸、苯丙氨酸都含有2个O，谷氨酸含有4个，设谷氨酸为x个，则甘氨酸+丙氨酸+苯丙氨酸=10-x即（10-x）×2+x×4=28，故x=4。将分子总和减去4个谷氨酸C55H88O28N10-4C5H9O4N得C35H52O12N6，将25除以9余3，可见有3个苯丙氨酸、2个丙氨酸、1个甘氨酸。这些氨基酸在结构上的共同特点是每种氨基酸分子至少都有一个氨基和一个羧基，并且都有一个氨基和一个羧基连接在同一个碳原子上

（3）由题中提及的足量4种氨基酸，脱水缩合后形成的含4个肽键的链状化合物最多有45种。

【考点定位】蛋白质的结构

【名师点睛】学生对蛋白质的结构理解不清

利用原子守恒法计算肽链中的原子数

在一个氨基酸中，若不考虑R基，至少含有2个碳原子、2个氧原子、4个氢原子和1个氮原子。氨基酸在脱水缩合形成多肽时，要失去部分水分子，但是碳原子、氮原子的数目不会减少。

（1）碳原子数＝氨基酸分子数×2＋R基上的碳原子数；

（2）氢原子数＝各氨基酸中氢原子的总数－脱去的水分子数×2；

（3）氧原子数＝各氨基酸中氧原子的总数－脱去的水分子数；

（4）氮原子数＝肽键数＋肽链数＋R基上的氮原子数＝各氨基酸中氮原子的总数；

（5）由于R基上的碳原子数不好确定，且氢原子数较多，因此以氮原子数或氧原子数为突破口，计算氨基酸的分子式或氨基酸个数最为简便。