Question

【题目】肉毒梭状芽孢杆菌产生的肉毒类毒素，由两条肽链组成。日常食品中的腊肠、臭豆腐、豆瓣酱等，如若处理不当都有可能引起肉毒类毒素中毒。下图是肉毒类毒素其中一条肽链的局部结构图，请据此回答：

（1）肉毒梭状芽孢杆菌属于___________（原核生物、真核生物），它的遗传物质是___________。

（2）肉毒类毒素的化学本质是___________，组成其单体的结构通式是_________________，连接其单体的化学键可以表示为___________（用化学符号表示）。

（3）肉毒类毒素由两条肽链组成，那么一分子肉毒类毒素至少含有___________个氨基。如果组成肉毒类毒素的单体一共有a个，每个单体的平均分子量为b，那么肉毒类毒素的分子量为___________。

（4）若将图中的肉毒类毒素片段完全水解，将得到的氨基酸重新组合成一条肽链（非环状肽），而每种氨基酸只有一个，那么形成的肽链的种类最多为___________种。

Answer 1

【答案】 原核生物 DNA 蛋白质 –CO-NH- 2 a（b -18）+36 120

【解析】分析图解：图中多肽具有四个肽键(-CO-NH-)，是由五个氨基酸脱水缩合而成的。分析五个氨基酸的R基团可以发现，都不相同，因此共有5种氨基酸。由于图中肽链只是含两条肽链的肉毒类毒素中一条肽链的局部，其中5种氨基酸的R基都不含氨基和羧基，根据1条肽链至少含有1个氨基和1个羧基，所以肉毒梭状芽孢杆菌产生的肉毒类毒素至少含2个氨基和2个羧基。

（1）肉毒梭状芽孢杆菌属于细菌，是原核生物；原核生物的遗传物质都是DNA。

（2）肉毒类毒素由两个亚单位组成的一种生物大分子，链状结构中有肽键(-CO-NH-)存在，因此其化学本质为蛋白质，其基本组成单位氨基酸，氨基酸至少含有一个氨基和一个羧基，并且连在同一个碳原子之上，因此其结构通式为。连接单体之间的部分叫肽键，即“–CO-NH-”。

（3）根据前面的分析可知，不考虑R基上可能存在的氨基或羧基，一条多肽链至少含有1个氨基和1个羧基，分别位于肽链的两端，故一分子肉毒类毒素至少含有2个氨基和2个羧基。如果组成肉毒类毒素的单体一共有a个，则形成(a-2)个肽键，脱出(a-2)个水分子；若每个单体的平均分子量为b，那么肉毒类毒素的分子量为ab-18(a-2)=a(b-18)+36。

（4）结合前面的分析，图中局部肽链完全水解产生5种不同氨基酸，每种1个，重新脱水缩合形成五肽化合物，最多可形成5×4×3×2×1=120种。