Question

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，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（每个亚单位为一条肽链盘曲折叠而成）组成的一种生物大分子。肉毒类毒素的局部结构简式如下图，请回答问题：

（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）由上图可知，该片段由________种氨基酸组成，含有_______个肽键，肽键的结构简式为________________。

（3）一分子肉毒类毒素至少含有________个氨基和________个羧基。 

（4）极少量的肉毒类毒素侵入人体后会引起机体免疫细胞产生抗体（细胞外蛋白）进行清除，细胞内与抗体的合成、加工和分泌有关的细胞器有________________________________。

Answer

蛋白质 5 4 －CO－NH－ 2 2 （4）核糖体、内质网、高尔基体和线粒体

【解析】

蛋白质的基本单位是氨基酸，氨基酸的一个中心碳原子上连接着一个氨基、一个羧基、一个氢和一个R基团。不同的氨基酸的R基不同，氨基酸通过脱水缩合形成多肽链，多肽链再进一步折叠形成有空间结构的蛋白质大分子。机体中有一类在细胞内产生，分泌到胞外发挥作用的蛋白质，称为分泌蛋白。胰岛素便是胰岛β细胞产生的分泌蛋白。胰岛素的合成和分泌是在多种细胞结构的参与下进行的，首先，氨基酸在核糖体中形成多肽之后，通过内质网的加工和运输，随囊泡转移至高尔基体，随后，高尔基体形成的囊泡包裹着蛋白质向细胞膜移动，将蛋白质分泌到胞外。

（1）肉毒类毒素是由两个亚单位（每个亚单位为一条肽链盘曲折叠而成）组成的一种生物大分子，结合其局部结构式，可推知其化学本质是蛋白质。构成蛋白质的基本单位是氨基酸，氨基酸的结构通式是。

（2）由以上分析知，题图所示的片段中5个氨基酸的R基依次是-CH2-C6H4OH、-H、-CH3、-CH2-C6H5、-CH2-CH（CH3）2，R基各不相同，说明该片段由5种单体（氨基酸）组成。该片段有4个肽键。肽键的结构为－CO－NH－。

（3）由题干信息知该肉毒类毒素是由两个亚单位（每个亚单位为一条链盘曲折叠而成）组成的，所以一分子该肉毒类毒素至少含有的氨基数=肽链数=2个、至少含有的羧基数=肽链数=2个。

（4）抗体是分泌蛋白，细胞内与抗体的合成、加工和分泌有关的细胞器有核糖体、内质网、高尔基体和线粒体。