Question

肉毒梭菌（厌氧性梭状芽孢杆菌）是致死性最高的病原体之一，广泛存在于自然界中．肉毒梭菌的致病性在于其产生的神经麻痹毒素，即肉毒类毒素．它是由两个亚单位（每个亚单位为一条链盘曲折叠而成）组成的一种生物大分子，1mg可毒死20亿只小鼠．煮沸1min或75℃下加热5～10min，就能使其完全丧失活性．可能引起肉毒梭菌中毒的食品有腊肠、火腿、鱼及鱼制品等．下面是肉毒类毒素的局部结构简式：请据此回答：

（1）肉毒类毒素的化学本质是

 

，其基本组成单位的结构通式是

 

．
（2）由图可知，该片段由

 

种单体组成，在形成该片段时要脱去

 

分子水，这个化学反应被称为

 

．
（3）一分子肉毒类毒素至少含有

 

个氨基和

 

个羧基．
（4）高温可使肉毒类毒素失活的主要原理是

 

．
（5）今有一种化合物，其分子式为 C₃₆H₅₆O₁₉N₁₀，将它彻底水解后只得到下列三种氨基酸，甘氨酸（C₂H₅NO₂）、丙氨酸（C₃H₇NO₂）、谷氨酸（C₅H₉NO₄）请回答下列有关问题：该多肽是

 

；该多肽进行水解．需

 

个水分子参与，得到

 

个谷氨酸分子．

Answer 1

考点：蛋白质的合成——氨基酸脱水缩合,蛋白质变性的主要因素

专题：

分析：分析题图：图示为肉毒类毒素的局部结构简式，该部分含有5个氨基酸分子，且这5个氨基酸的R基团依次是-CH₂-C₆H₄OH、-H、-CH₃、-CH₂-C₆H₅、-CH₂-CH（CH₃）．据此答题．

解答： 解：（1）肉毒类毒素的化学本质是蛋白质，它的基本组成单位是氨基酸，其结构通式是．
（2）由以上分析可知，该片段有5个氨基酸分子，且这5个氨基酸的R基团依次是-CH₂-C₆H₄OH、-H、-CH₃、-CH₂-C₆H₅、-CH₂-CH（CH₃），可见，该片段由5种单体脱水缩合形成，在形成该片段时要脱去4分子水．
（3）肉毒类毒素是由两个亚单位（每个亚单位为一条链盘曲折叠而成）组成的，每个亚单位至少含有1个游离的氨基和1个游离的羧基，因此一种生物大分子至少含有2个氨基和2个羧基．
（4）高温可破坏肉毒类毒素的空间结构而使其失活．
（5）今有一种化合物，其分子式为 C₃₆H₅₆O₁₉N₁₀，将它彻底水解后只得到下列三种氨基酸，甘氨酸（C₂H₅NO₂）、丙氨酸（C₃H₇NO₂）、谷氨酸（C₅H₉NO₄）．分析可知，每种氨基酸都含有一个N原子，因此根据N原子数目可知，该多肽是由10个氨基酸脱水缩合形成的，称为十肽；该多肽合成时脱去9个水分子，其水解时也需要9个水分子参与；分析三种氨基酸的分子式可知，三种氨基酸中只有谷氨酸有4个氧原子，而其它2种氨基酸只有2个氧原子，假设谷氨酸的数量为M，则该多肽中的氧原子数目=4M+2×（10-M）-9=19，计算可知M=4，因此该多肽水解可以得到4个谷氨酸分子．
故答案为：
（1）蛋白质  
（2）5   4   脱水缩合
（3）2   2
（4）高温破坏其空间结构
（5）十肽   9   4

点评：本题结合肉毒类毒素的局部结构简式，考查蛋白质的合成--氨基酸脱水缩合，要求考生识记氨基酸的结构通式，掌握氨基酸脱水缩合过程及相关计算，能根据图中信息准确答题，属于考纲识记和理解层次的考查．