Question

【題目】某多肽有30個氨基酸，其中含天門冬氨酸4個，分別位于第5、6、15、30位（見圖）；肽酶X專門作用于天門冬氨酸羧基端的肽鍵，肽酶Y專門作用于天門冬氨酸氨基端的肽鍵，據圖回答下列問題：

（1）此多肽由30個氨基酸____________而形成，其中游離的氨基和羧基各為________個和_______個。

（2）肽酶Y完全作用后產生的多肽共含有氨基酸________個，肽鍵數量減少______個。這些肽鏈和30肽相比，氨基和羧基分別增加個________、_________個，C原子減少_______個，O原子減少________個。

（3）肽酶X完全作用后產生的多肽中氧原子數目比30肽少了______________個。

Answer 1

【答案】脫水縮合 1 5 28 4 2 0 8 4 1

【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，構成蛋白質的氨基酸有20種。
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和另一個氨基酸分子的氨基相連接，脫出一分子水后形成肽鍵將兩個氨基酸連接起來的過程；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-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。

（1）此多肽由30個氨基酸通過脫水縮合的方式連接成肽鏈；根據天門冬氨酸的分子式可知每個天門冬氨酸的R基中都有一個游離的羧基，那么這條30肽的肽鏈兩端各有一分子游離的氨基和羧基，而其中的4個天門冬氨酸的R基中還有4個游離的羧基，故至少有游離氨基1個，游離羧基5個。

（2）肽酶Y專門作用于天門冬氨酸氨基端的肽鍵，肽酶Y完全作用該多肽鏈后，共斷開4個肽鍵（分別位于第4和5、5和6、14和15、29和30位氨基酸之間），肽鍵減少4個。一條肽鏈至少含有一個氨基和一個羧基，肽酶Y完全作用該多肽鏈后，剩余的肽鏈為1-4、6-14、15-29，增加了2個氨基羧基，2個羧基，但由于水解掉2個天門冬氨酸，每個天門冬氨酸的R基含1個羧基，再減掉R基的兩個羧基，故這些肽鏈與30肽相比，增加了2個氨基、0個羧基。其中的第5位和第30位天門冬氨基酸會脫離肽鏈，產生的多肽只含有28個氨基酸；每斷開一個肽鍵（消耗1分子水）增加1個氧原子，故增加4個氧原子，又因為第5位和第30位天門冬氨酸的脫離（每個天門冬基酸中含有4個氧原子），共減少8個氧原子，所以肽酶Y完全作用后產生的多肽中，氧原子數目比30肽少8-4=4個；而在此過程中C原子只由于第5位和第30位的天門冬氨酸脫離肽鏈而減少了8個。

（3）肽酶X專門作用于天門冬氨酸羧基端的肽鍵，肽酶X完全作用該多肽鏈后，共斷開3個肽鍵（分別位于第5和6、6和7、15和16位氨基酸之間），每斷開一個肽鍵（消耗1分子水）增加1個氧原子，故增加3個氧原子，又因為第6位天門冬氨酸的脫離（每個天門冬基酸中含有4個氧原子），共減少4個氧原子，所以肽酶Y完全作用后產生的多肽中，氧原子數目比30肽少4-3=1個。