Question

某细菌能产生一种环状毒性肽，其分子式是C₅₅H₆₈O₁₈N₁₀，将它彻底水解后只能得到下列四种氨基酸，分别是甘氨酸C₂H₅NO₂，丙氨酸C₃H₇NO₂，苯丙氨酸C₉H₁₁NO₂，谷氨酸C₅H₉NO₄，其结构式如图，请据图回答：

（1）该多肽是___肽化合物，连接相邻两个氨基酸之间化学键的结构式是__________，氨基酸脱水缩合形成该化合物的过程中，相对分子质量减少了____________。

（2）该多肽的彻底水解需______个水分子参与，水解后可得到_____个甘氨酸，_____个丙氨酸，______个谷氨酸和3个苯丙氨酸。

（3）蛋白质分子结构复杂，经加热、X射线、强酸、强碱、重金属盐等的作用，引起蛋白质的变性，其原因主要是______________________________。

（4）由题中提及的四种氨基酸按一定数量混合后，在适宜条件下，脱水缩合后形成的含四个肽键的链状分子最多有____________种。

Answer

十 -CO-NH- 180 10 1 2 4 蛋白质空间结构发生变化 45=1024

【解析】分析题图：图示表示分子式为C55H68O18N10的多肽彻底水解后得到的四种氨基酸，这四种氨基酸都只含有一个氨基，根据多肽的分子式中含有十个N可推测出该多肽是十肽，由于是环状毒性肽，则十肽形成过程中脱去了10个水分子，形成10个肽键。四种氨基酸中，只有谷氨酸含有4个O原子，其它三种氨基酸都含有2个O原子，所以以O原子作为突破口，算出谷氨酸的分子数目。

（1）由于四种氨基酸都只含有一个氨基，根据多肽的分子式中含有十个N可推测出该多肽是十肽，连接相邻两个氨基酸之间的化学键的结构式是-CO-NH-。氨基酸脱水缩合形成该“毒性肽”的过程中，环状十肽形成时会脱去了10个水分子，所以相对分子质量减少了18×10=180。

（2）由于是环状十肽，该多肽彻底水解需10个水分子参与。根据图解可知，谷氨酸含有4个O原子，其他三种氨基酸都含有2个O原子，所以以O原子作为突破口，设谷氨酸为X个，则4X+（10-X）×2=18+10，可求出X=4个。因此该多肽进行水解，得到4个谷氨酸分子。此十肽中共有C原子55个，N原子10个。设此多肽中含有甘氨酸与丙氨酸数目分别为a、b个，由于已经知道谷氨酸与丙氨酸的数目，由于在水解过程中，C与N原子数守恒，则有2a+3b+9×3+5×4=55，a+b+3+4=10。解此二元一次方程组得，a=1，b=2，即该多肽水解后得到1个甘氨酸分子，2个丙氨酸分子，4个谷氨酸分子和3个苯丙氨酸。

（3）蛋白质分子结构复杂，经加热、X射线、强酸、强碱、重金属盐等的作用，引起蛋白质的变性，其原因主要是蛋白质空间结构发生变化。

（4）脱水缩合后形成的含四个肽键的分子是由5个氨基酸形成，所以最多可有45=1024种。