Question

【題目】如圖甲是某蛋白質的空間結構模式圖，其含有一條α肽鏈，兩條β肽鏈（α肽鏈和β肽鏈不同），共由124個氨基酸脫水縮合而成。圖乙表示β肽鏈一端的部分氨基酸排列順序，請回答下列問題：

（1）圖乙中①的名稱是________，寫出③⑤⑦處肽鍵的結構式：__________________。

（2）圖乙所示的一段肽鏈由________種氨基酸脫水縮合而成，氨基酸的結構通式為________________。若圖甲中肽鏈的第40位氨基酸是甲硫氨酸，它的R基是-CH2—CH2—S—CH3，那么它的分子式是（________）

A．C5H11O2NS B．C3H7NS C．C4H11O2S D．C5H10O2NS

（3）據兩圖可知一條β肽鏈至少含有________個羧基，若兩條β肽鏈完全相同，則一個該蛋白質分子至少含有________個氨基。

（4）圖甲中肽鏈盤曲過程中形成了三個二硫鍵（由兩個半胱氨酸上的—SH縮合而成，即—SH和HS—縮合成—S—S—)。若組成圖甲中蛋白質的氨基酸平均分子量為100，則圖甲中蛋白質的分子量為_____________。

（5）有一種蛋白質與圖甲中蛋白質的氨基酸組成和排列順序完全相同，但功能與圖甲中的蛋白質不同，原因是___________________________________________________。

Answer 1

【答案】氨基 —CO—NH— 3 A 3 5 10216 蛋白質(或肽鏈)的空間結構（或盤曲折疊方式）不同

【解析】

1、構成蛋白質的基本單位是氨基酸，其結構通式是 ，即每種氨基酸分子至少都含有一個氨基和一個羧基，且都有一個氨基和一個羧基連接在同一個碳原子上，這個碳原子還連接一個氫和一個R基，氨基酸的不同在于R基的不同。

2、氨基酸通過脫水縮合形成多肽鏈，而脫水縮合是指一個氨基酸分子的羧基（-COOH ）和另一個氨基酸分子的氨基（-NH2）相連接，同時脫出一分子水的過程；連接兩個氨基酸的化學鍵是肽鍵，其結構式是-CO-NH-；氨基酸形成多肽過程中的相關計算：肽鍵數=脫去水分子數=氨基酸數一肽鏈數，游離氨基或羧基數=肽鏈數+R基中含有的氨基或羧基數，至少含有的游離氨基或羧基數=肽鏈數，氮原子數=肽鍵數+肽鏈數+R基上的氮原子數=各氨基酸中氮原子總數，氧原子數=肽鍵數+2×肽鏈數+R基上的氧原子數=各氨基酸中氧原子總數一脫去水分子數，蛋白質的相對分子質量=氨基酸數目×氨基酸平均相對分子質量一脫去水分子數×18。

3、蛋白質結構多樣性的直接原因：構成蛋白質的氨基酸的種類、數目、排列順序和肽鏈的空間結構千差萬別。

4、分析題圖：圖A是蛋白質的空間結構模式圖，由3條肽鏈組成的；圖B表示該蛋白β肽鏈一端部分氨基酸排列順序，其中①是氨基，②④⑥⑧是R基，③⑤⑦是肽鍵，⑨是肽鍵的一部分。

（1）圖乙中①的結構式是-NH2，是氨基，其中③⑤⑦處是肽鍵，肽鍵的結構式是-CO-NH-。

（2）圖乙所示的一段肽鏈中的R基②④⑥⑧中，⑥和⑧相同，R基共有3種，即圖B所示的一段肽鏈由3種氨基酸縮合而成，氨基酸的結構通式為。甲硫氨酸的R基是-CH2—CH2—S—CH3，代入氨基酸通式可得出它的分子式是C5H11O2NS，故選A。

（3）圖乙表示β肽鏈一端部分氨基酸排列順序，所示的一段肽鏈中的R基②④⑥⑧中共有2個羧基（分別位于⑥和⑧中各1個），可推知一條β肽鏈至少含有的羧基數=2+1=3個。若兩條β肽鏈完全相同，則一個該蛋白質分子至少含有氨基數=R基上游離氨基數+肽鏈數=2×1+3=5個。

（4）圖甲中肽鏈盤曲過程中形成了三個二硫鍵。若組成圖甲中蛋白質的氨基酸平均分子量為100，則圖甲中蛋白質的分子量為124×100-（124-3）×18-3×2=10216。

（5）蛋白質多樣性的原因是氨基酸的種類、數目、排列順序和肽鏈的空間結構千差萬別。有一種蛋白質與圖甲中蛋白質的氨基酸組成和排列順序完全相同，但功能與圖甲中的蛋白質不同，原因是蛋白質(或肽鏈)的空間結構（或盤曲折疊方式）不同。