- 蛋白质的结构及其多样性
- 共792题
从某种真核细胞中提取出大量核糖体,放入含有下列几种有机物(每种有机物各一分子,其中的氮原子已被15N标记)的培养液里,假设培养液里含有核糖体完成其功能所需的一切物质和条件.请回答:
(1)实验中,核糖体所需要完成的功能就是把上述物质中的______(填标号),通过______方式合成多肽(蛋白质),可以用______试剂检测.
(2)上述有机物合成的多肽至少含有______个氨基和______个羧基,称为______肽,有______ 个肽键.
(3)如果实验中每种有机物的数量不限,当检测到某一多肽含20个15N,则该多肽最多有______个肽键.
(4)写出一个肽键的化学式______.
正确答案
解:(1)由以上分析知,题图中的化合物①~⑤中,①④⑤属于构成蛋白质的氨基酸,核糖体所需要完成的功能就是把上述物质中的①④⑤,通过脱水缩合的方式合成多肽(蛋白质),多肽(蛋白质)中含有肽键,可以与双缩脲试剂反应呈紫色.
(2)由上述有机物①④⑤合成的化合物叫三肽、也叫多肽,因为④的R基上含有1个羧基,⑤的R基上含有1个氨基,所以由①④⑤合成的化合物(三肽)中含有的氨基数=肽链数+R基中含有的氨基数=1+1=2个、含有的羧基数=肽链数+R基含有的羧基数=1+1=2个,此三肽含有的肽键数=氨基酸数-肽链数=3-1=2个.
(3)由氨基酸的结构通式可知,每个氨基酸分子至少含有一个氮原子,如果实验中每种有机物的数量不限,当检测到某一多肽含20个15N,则该多肽最多由20个氨基酸形成,最多含有的肽键数=氨基酸数-肽链数=20-1=19个.
(4)肽键是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,同时脱出一分子水后形成的,肽键的化学式是-CO-NH-.
故答案为:
(1)①④⑤脱水缩合 双缩脲
(2)2 2 三 2
(3)19
(4)-CO-NH-
解析
解:(1)由以上分析知,题图中的化合物①~⑤中,①④⑤属于构成蛋白质的氨基酸,核糖体所需要完成的功能就是把上述物质中的①④⑤,通过脱水缩合的方式合成多肽(蛋白质),多肽(蛋白质)中含有肽键,可以与双缩脲试剂反应呈紫色.
(2)由上述有机物①④⑤合成的化合物叫三肽、也叫多肽,因为④的R基上含有1个羧基,⑤的R基上含有1个氨基,所以由①④⑤合成的化合物(三肽)中含有的氨基数=肽链数+R基中含有的氨基数=1+1=2个、含有的羧基数=肽链数+R基含有的羧基数=1+1=2个,此三肽含有的肽键数=氨基酸数-肽链数=3-1=2个.
(3)由氨基酸的结构通式可知,每个氨基酸分子至少含有一个氮原子,如果实验中每种有机物的数量不限,当检测到某一多肽含20个15N,则该多肽最多由20个氨基酸形成,最多含有的肽键数=氨基酸数-肽链数=20-1=19个.
(4)肽键是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,同时脱出一分子水后形成的,肽键的化学式是-CO-NH-.
故答案为:
(1)①④⑤脱水缩合 双缩脲
(2)2 2 三 2
(3)19
(4)-CO-NH-
请根据下列化合物的结构式分析回答:
(1)该化合物由______个氨基酸组成,共有______个氨基,______个羧基,它们的R基序号依次是______.
(2)该化合物中属于肽键的序号是______,此化合物准确称为______.
(3)该化合物形成后比原来的氨基酸的相对分子质量总和减少了______.
(4)蛋白质的结构比该类化合物的结构更复杂,主要表现在______方面.
正确答案
解:(1)分析题图可知,该肽链片段中氨基酸的侧链基团是②④⑥⑧,共4个,因此组成该多肽链的氨基酸有4个;由于侧链R基②中含有1个氨基,所以该化合物中共有2个氨基.
(2)该化合物中属于肽键的序号是③、⑤、⑦.由于该化合物由4个氨基酸合成,含3个肽键,所以此化合物准确称为四肽.
(3)氨基酸形成多肽的方式是脱水缩合,场所是核糖体,4个氨基酸脱水缩合时,形成3个肽键,生成3个水分子,所以相对分子质量减少了18×3=54.
(4)该类化合物是肽链结构,而蛋白质具有空间结构,所以蛋白质的结构比该类化合物的结构更复杂.
故答案为:
(1)4 2 3 ②、④、⑥、⑧
(2)③、⑤、⑦四肽
(3)54
(4)空间结构
解析
解:(1)分析题图可知,该肽链片段中氨基酸的侧链基团是②④⑥⑧,共4个,因此组成该多肽链的氨基酸有4个;由于侧链R基②中含有1个氨基,所以该化合物中共有2个氨基.
(2)该化合物中属于肽键的序号是③、⑤、⑦.由于该化合物由4个氨基酸合成,含3个肽键,所以此化合物准确称为四肽.
(3)氨基酸形成多肽的方式是脱水缩合,场所是核糖体,4个氨基酸脱水缩合时,形成3个肽键,生成3个水分子,所以相对分子质量减少了18×3=54.
(4)该类化合物是肽链结构,而蛋白质具有空间结构,所以蛋白质的结构比该类化合物的结构更复杂.
故答案为:
(1)4 2 3 ②、④、⑥、⑧
(2)③、⑤、⑦四肽
(3)54
(4)空间结构
根据如图,回答下列问题:
(1)该化合物是由______个氨基酸分子失去______个分子的水而形成的,这种反应叫做______.
(2)图中表示R基的字母是______,表示肽键的字母是______.
正确答案
解:(1)分析图解可知,该化合物中含有EF两个肽键,即由3个氨基酸分子失去2个分子的水而形成的,这种反应叫做脱水缩合.
(2)图中表示R基的字母是B、C、G,表示肽键的字母是E、F.
故答案为:
(1)3 2 脱水缩合
(2)B、C、G E、F
解析
解:(1)分析图解可知,该化合物中含有EF两个肽键,即由3个氨基酸分子失去2个分子的水而形成的,这种反应叫做脱水缩合.
(2)图中表示R基的字母是B、C、G,表示肽键的字母是E、F.
故答案为:
(1)3 2 脱水缩合
(2)B、C、G E、F
肉毒梭菌(厌氧性梭状芽孢杆菌)是致死性最高的病原体之一,广泛存在于自然界中.肉毒梭菌的致病性在于其产生的神经麻痹毒素,即肉毒类毒素.它是由两个亚单位(每个亚单位为一条链盘曲折叠而成)组成的一种生物大分子,1mg肉毒类毒素可毒死20亿只小鼠.煮沸1min或75℃下加热5~10min,就能使其完全丧失活性.可能引起肉毒梭菌中毒的食品有腊肠、火腿、鱼及鱼制品、罐头食品、臭豆腐、豆瓣酱、豆豉等.下面是肉毒类毒素的局部结构简式:
请据此回答:
(1)肉毒类毒素的化学本质是______,其基本组成单位的结构通式是______.
(2)高温可使肉毒类毒素失活的主要原理是______.
(3)由图可知,该片段由______种氨基酸组成,有______个肽键,在形成该片段时要脱去______分子水.
(4)一分子肉毒类毒素至少含有______个氨基和______个羧基,它们的位置______.
(5)肉毒类毒类可用______试剂鉴定,该试剂使用方法是______,反应颜色为______.
正确答案
解:(1)分析题图可知,肉毒类毒素的局部结构简式是多肽,因此肉毒素的本质是蛋白质;基本组成单位是氨基酸,氨基酸的结构通式是
.
(2)高温可以使蛋白质分子的空间结构改变而失去活性.
(3)分析题图可知,该肽链中含有4个肽键,因此是由5个氨基酸脱去4分子水形成的,5个氨基酸的R基种类个不相同,因此有5种氨基酸.
(4)分析题图可知,1分子肉毒素至少含有1个氨基和1个羧基,分别位于肽链的两端.
(5)蛋白质可以双缩脲试剂反应呈现紫色,因此可以用双缩脲试剂检测肉毒素;该试剂的使用方法是先加入双缩脲试剂A液,摇匀后再加入B液.
故答案为:
(1)蛋白质
(2)高温可以使蛋白质分子的空间结构改变
(3)5 4 4
(4)1 1 分别位于肽链的两端
(5)双缩脲试剂 先加入双缩脲试剂A液,摇匀后再加入B液 紫色
解析
解:(1)分析题图可知,肉毒类毒素的局部结构简式是多肽,因此肉毒素的本质是蛋白质;基本组成单位是氨基酸,氨基酸的结构通式是
.
(2)高温可以使蛋白质分子的空间结构改变而失去活性.
(3)分析题图可知,该肽链中含有4个肽键,因此是由5个氨基酸脱去4分子水形成的,5个氨基酸的R基种类个不相同,因此有5种氨基酸.
(4)分析题图可知,1分子肉毒素至少含有1个氨基和1个羧基,分别位于肽链的两端.
(5)蛋白质可以双缩脲试剂反应呈现紫色,因此可以用双缩脲试剂检测肉毒素;该试剂的使用方法是先加入双缩脲试剂A液,摇匀后再加入B液.
故答案为:
(1)蛋白质
(2)高温可以使蛋白质分子的空间结构改变
(3)5 4 4
(4)1 1 分别位于肽链的两端
(5)双缩脲试剂 先加入双缩脲试剂A液,摇匀后再加入B液 紫色
我国中科院上海生化所于1982年5月合成了一种具有镇痛作用而又不会像吗啡那样使病人上瘾的药物--脑啡肽,下面是它的结构简式.
请根据此化合物的结构分析回答:
(1)该化合物有______个氨基和______个羧基.
(2)该化合物是由______个氨基酸失水而形成的,这样的反应叫作______,形成的化学键名称为______,结构式表示为______,该化合物叫______肽.
(3)该化合物有______种氨基酸构成,造成氨基酸种类不同的原因是______不同.
(4)蛋白质具有多样性其原因是______.
正确答案
解:(1)分析题图中的脑啡肽是多肽类物质,该化合物中含有1个氨基(-NH2)和1个羧基(-COOH).
(2)由以上分析知,题图中的化合物是由5个氨基酸形成的五肽,由氨基酸形成该化合物的反应叫脱水缩合,氨基酸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,氨基酸脱水缩合过程中形成的化学键是肽键,其结构式是-CO-NH-.
(3)由以上分析知,构成题图中该化合物的5个氨基酸的R基分别是-CH2-C6H5-OH、-H、-H、-CH2-C6H5、-CH2-CH(CH3)2,R基有4种,所以该化合物由4种氨基酸构成,造成氨基酸种类不同的原因是R基不同.
(4)蛋白质具有多样性的直接原因是构成蛋白质的氨基酸的种类、数量、排列顺序以及肽链的空间结构不同.
故答案为:
(1)1 1
(2)5 脱水缩合 肽键-CO-NH-五
(3)4 R基
(4)构成蛋白质的氨基酸的种类、数量、排列顺序以及肽链的空间结构不同
解析
解:(1)分析题图中的脑啡肽是多肽类物质,该化合物中含有1个氨基(-NH2)和1个羧基(-COOH).
(2)由以上分析知,题图中的化合物是由5个氨基酸形成的五肽,由氨基酸形成该化合物的反应叫脱水缩合,氨基酸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,氨基酸脱水缩合过程中形成的化学键是肽键,其结构式是-CO-NH-.
(3)由以上分析知,构成题图中该化合物的5个氨基酸的R基分别是-CH2-C6H5-OH、-H、-H、-CH2-C6H5、-CH2-CH(CH3)2,R基有4种,所以该化合物由4种氨基酸构成,造成氨基酸种类不同的原因是R基不同.
(4)蛋白质具有多样性的直接原因是构成蛋白质的氨基酸的种类、数量、排列顺序以及肽链的空间结构不同.
故答案为:
(1)1 1
(2)5 脱水缩合 肽键-CO-NH-五
(3)4 R基
(4)构成蛋白质的氨基酸的种类、数量、排列顺序以及肽链的空间结构不同
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