9.如图是氨基酸脱水缩合过程图示,结合图示回答问题:
(1)请写出氨基酸的结构通式
、图中的肽键结构简式-CO-NH-.脱去的水分子中的H来自氨基和羧基.
(2)如果图中的多肽链由100个氨基酸(该100个氨基酸共含氨基109个)脱水缩合而成,则该肽链含有10个氨基(“-NH2”);至少含有1个羧基(“-COOH”)
(3)如果一个蛋白质分子共有m个氨基酸,由n条直链多肽和z条环状多肽构成,则该蛋白质分子中含有的肽键数为D个.
A.m-z+n B.m-n-z C.m-n+z D.m-n
(4)已知某多肽分子式为C21HXOYN4S2.该多肽是由苯丙氨酸(C9H11O2N)、天冬氨酸(C4H7O4N)、丙氨酸(C3H7O2N)、亮氨酸(C6H13O2N)和半胱氨酸(C3H7O2NS)等5种氨基酸中的其中几种为原料合成的.请问:该多肽由4个氨基酸脱水缩合而成,构成该多肽的“-R”(侧链基团)有3种,分子式中的X=32,Y=5.
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.
2、氨基酸在核糖体中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(-COOH )和另一个氨基酸分子的氨基(-NH2)相连接,同时脱出一分子水的过程;连接两个氨基酸的化学键是肽键,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(链状)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,氮原子数=肽键数+肽链数+R基上的氮原子数=各氨基酸中氮原子总数,氧原子数=肽键数+2×肽链数+R基上的氧原子数=各氨基酸中氧原子总数一脱去水分子数,蛋白质的相对分子质量=氨基酸数目×氨基酸平均相对分子质量一脱去水分子数×18.
3、分析题干(4)中几种氨基酸:在苯丙氨酸(C9H11O2N)、天冬氨酸(C4H7O4N)、丙氨酸(C3H7O2N)、亮氨酸(C6H13O2N)和半胱氨酸(C3H7O2NS)分子中均只含有一个N原子、只有半胱氨酸分子中含有S原子(1个),因此根据分子式为C21HxOyN4S2的多肽中的N原子数量可知,该多肽由4个氨基酸组成,其中根据S原子的数目可知,组成该多肽的四个氨基酸中有2个半胱氨酸,再根据C原子的数目可知,组成该多肽的另外两个氨基酸为苯丙氨酸(C9H11NO2)和亮氨酸(C6H13NO2).
解答解:(1)氨基酸是构成蛋白质的基本单位,其结构通式是
,图中的肽键是由一个氨基酸分子的羧基(-COOH )和另一个氨基酸分子的氨基(-NH2)相连接,同时脱出一分子后形成的,肽键的结构式是-CO-NH-;氨基酸脱水缩合过程中脱去的水分子中的H来自氨基和羧基.
(2)如果图中的多肽链由100个氨基酸(该100个氨基酸共含氨基109个)脱水缩合而成,则该肽链含有的氨基数=构成该肽链的氨基酸中所含氨基的总数-脱水数=109-(100-1)=10个;该肽链至少含有的羧基数=肽链数=1个.
(3)如果一个蛋白质分子共有m个氨基酸,由n条直链多肽和z条环状多肽构成,则该蛋白质分子中含有的肽键数=氨基酸数-链状肽链数=m-n个(故选:D).
(4)由以上分析知,分子式是C21HXOYN4S2的该多肽由4个氨基酸(2个半胱氨酸、1个苯丙氨酸、1个亮氨酸)脱水缩合而成,构成该多肽氨基酸有3种,即“-R”(侧链基团)有3种,该多肽的分子式为2C3H7NO2S+C9H11NO2+C6H13NO2-3H2O=C21H32O5N4S2,因此该多肽中氢原子数和氧原子数分别为32和5(即X=32、Y=5).
故答案为:
(1)
-CO-NH-氨基和羧基