Question

某多肽有30个氨基酸，其中含天门冬氨酸4个，分别位于第5、6、15、30位（见图）；肽酶X专门作用于天门冬氨酸羧基端的肽键，肽酶Y专门作用于天门冬氨酸氨基端的肽键，据图回答下列问题：

 

（1）此多肽由30个氨基酸____________而形成，其中游离的氨基和羧基各为________个和_______个。

（2）肽酶Y完全作用后产生的多肽共含有氨基酸________个，肽键数量减少______个。这些肽链和30肽相比，氨基和羧基分别增加个________、_________个，C原子减少_______个，O原子减少________个。

（3）肽酶X完全作用后产生的多肽中氧原子数目比30肽少了______________个。

Answer

脱水缩合 1 5 28 4 2 0 8 4 1

【解析】

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，构成蛋白质的氨基酸有20种。
2、氨基酸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和另一个氨基酸分子的氨基相连接，脱出一分子水后形成肽键将两个氨基酸连接起来的过程；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-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。

（1）此多肽由30个氨基酸通过脱水缩合的方式连接成肽链；根据天门冬氨酸的分子式可知每个天门冬氨酸的R基中都有一个游离的羧基，那么这条30肽的肽链两端各有一分子游离的氨基和羧基，而其中的4个天门冬氨酸的R基中还有4个游离的羧基，故至少有游离氨基1个，游离羧基5个。

（2）肽酶Y专门作用于天门冬氨酸氨基端的肽键，肽酶Y完全作用该多肽链后，共断开4个肽键（分别位于第4和5、5和6、14和15、29和30位氨基酸之间），肽键减少4个。一条肽链至少含有一个氨基和一个羧基，肽酶Y完全作用该多肽链后，剩余的肽链为1-4、6-14、15-29，增加了2个氨基羧基，2个羧基，但由于水解掉2个天门冬氨酸，每个天门冬氨酸的R基含1个羧基，再减掉R基的两个羧基，故这些肽链与30肽相比，增加了2个氨基、0个羧基。其中的第5位和第30位天门冬氨基酸会脱离肽链，产生的多肽只含有28个氨基酸；每断开一个肽键（消耗1分子水）增加1个氧原子，故增加4个氧原子，又因为第5位和第30位天门冬氨酸的脱离（每个天门冬基酸中含有4个氧原子），共减少8个氧原子，所以肽酶Y完全作用后产生的多肽中，氧原子数目比30肽少8-4=4个；而在此过程中C原子只由于第5位和第30位的天门冬氨酸脱离肽链而减少了8个。

（3）肽酶X专门作用于天门冬氨酸羧基端的肽键，肽酶X完全作用该多肽链后，共断开3个肽键（分别位于第5和6、6和7、15和16位氨基酸之间），每断开一个肽键（消耗1分子水）增加1个氧原子，故增加3个氧原子，又因为第6位天门冬氨酸的脱离（每个天门冬基酸中含有4个氧原子），共减少4个氧原子，所以肽酶Y完全作用后产生的多肽中，氧原子数目比30肽少4-3=1个。