Question

5．图1为某蛋白质的肽链结构示意图（其中数字为氨基酸序号），图2为部分肽链放大示意图，请据图回答下列问题：

（1）该化合物中的氨基酸种类不同是由R基决定的，图2中该种结构有3种．
（2）该化合物由氨基酸脱去123个水分子形成，这种结合方式叫做脱水缩合．氨基酸的结构特点是都至少含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）图2中肽键是②④⑥（填序号）；该肽链至少有3个游离的羧基．
（4）假设有一个十肽，分子式为C_xH_yO_zN_mS_n，组成该肽的氨基酸只有图2中的几种，则含有游离的氨基有m-9个．
（5）如果该多肽的肽链长度不变，组成它的氨基酸的种类和数目均不变，改变其中的氨基酸排列顺序，就可以改变其性质．高温能够使蛋白质性质改变的原因是破坏了蛋白质的空间结构．

Answer 1

分析 1、构成蛋白质的基本单位是氨基酸，其结构通式是，即每种氨基酸分子至少都含有一个氨基和一个羧基，且都有一个氨基和一个羧基连接在同一个碳原子上，这个碳原子还连接一个氢和一个R基，氨基酸的不同在于R基的不同；构成蛋白质的氨基酸约为20种．
2、氨基酸通过脱水缩合形成多肽链，而脱水缩合是指一个氨基酸分子的羧基和另一个氨基酸分子的氨基相连接，同时脱出一分子水的过程；连接两个氨基酸残基之间的化学键是肽键，其结构式是-CO-NH-；氨基酸形成多肽过程中的相关计算：肽键数=脱去水分子数=氨基酸数一肽链数，游离氨基或羧基数=肽链数+R基中含有的氨基或羧基数，至少含有的游离氨基或羧基数=肽链数，N原子数=肽键数+肽链数+R基上的N原子数=各氨基酸中N原子总数．
3、蛋白质结构多样性的直接原因：构成蛋白质的氨基酸的种类、数目、排列顺序和肽链的空间结构千差万别．
4、分析题图：
图1为某蛋白质的肽链结构示意图（其中数字为氨基酸序号），说明该蛋白质是由124个氨基酸形成的一条肽链形成的；
图2为该蛋白质部分肽链放大示意图，其中①③⑤⑦是氨基酸的R基，②④⑥是肽键，⑧是肽键的一部分．

解答 解：（1）该化合物中的氨基酸种类不同是由R基决定的，图2中各氨基酸的R基①③⑤⑦中，③和⑦是相同的，R基有3种．
（2）由以上分析知，该化合物由124个氨基酸形成，形成该化合物时脱的水分子数=氨基酸数-肽链数=124-1=123个，由氨基酸形成该化合物的结合方式叫做脱水缩合；每个氨基酸都至少含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）由以上分析知，图2中的②④⑥表示肽键；图2部分肽链放大示意图中各氨基酸的R基（①③⑤⑦）中共有2个羧基（分别位于③和⑦、各1个），所以该肽链至少含有的游离的羧基数=肽链数+R基中含有的羧基数=1+2=3个．
（4）图2中的四个氨基酸的R基中只有①中含有氨基（1个），假设有一个十肽，分子式为C_xH_yO_zN_mS_n，组成该肽的氨基酸只有图2中的几种，则根据N原子数可知该多肽含有的R基为①的氨基酸有m-10个，该十肽含有的游离的氨基数=肽链数+R基中含有的氨基数=1+（m-10）=m-9个．
（5）多肽的种类与构成多肽的氨基酸的种类、数目和排列顺序有关，如果该多肽的肽链长度不变，组成它的氨基酸的种类和数目均不变，改变其中的氨基酸的排列顺序，就可以改变其性质；高温能够使蛋白质性质改变的原因是高温破坏了蛋白质的空间结构．
故答案为：
（1）R基    3
（2）123　脱水缩合　都至少含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）②④⑥3　
（4）m-9     
（5）排列顺序    空间结构

点评 本题结合某蛋白质的肽链结构示意图和部分肽链放大示意图，考查蛋白质的合成--氨基酸脱水缩合的知识，考生识记氨基酸的结构通式和氨基酸脱水缩合的过程、明确蛋白质结构多样性的直接原因、掌握氨基酸脱水缩合过程中的相关计算是解题的关键．