Question

18．生物體內某些重要化合物的元素組成如圖所示．

（1）圖中X、Y分別代表何種元素？XN；YN、P．
（2）a的結構通式可表示為；
（3）A可分為A₁，…，A₅，…，其原因從a分析是因為：①種類不同；②數量不同；③排列順序不同．
從A分析是因為空間結構千差萬別．
從C₁分析是因為DNA分子的多樣性．
一種具有鎮(zhèn)痛作用而又不會像嗎啡那樣使病人上癮的藥物--腦啡肽，下面是它的結構簡式．

（4）該化合物叫五肽，是由5個氨基酸失去4分子水而形成的，這樣的反應叫作脫水縮合．
（5）今有一化合物，其分子式為C₅₅H₇₀O₁₉N₁₀，已知將它水解后只得到四種氨基酸．問：

該物質共含有羧基5個，進行水解時需9個水分子．

Answer 1

分析 1、構成蛋白質的基本單位是氨基酸，其結構通式是 ，即每種氨基酸分子至少都含有一個氨基和一個羧基，且都有一個氨基和一個羧基連接在同一個碳原子上，這個碳原子還連接一個氫和一個R基，氨基酸的不同在于R基的不同．
2、氨基酸在核糖體中通過脫水縮合形成多肽鏈，而脫水縮合是指一個氨基酸分子的羧基（-COOH ）和另一個氨基酸分子的氨基（-NH₂）相連接，同時脫出一分子水的過程；連接兩個氨基酸的化學鍵是肽鍵，其結構式是-CO-NH-；氨基酸形成多肽過程中的相關計算：肽鍵數=脫去水分子數=氨基酸數一肽鏈數，游離氨基或羧基數=肽鏈數+R基中含有的氨基或羧基數，至少含有的游離氨基或羧基數=肽鏈數，氮原子數=肽鍵數+肽鏈數+R基上的氮原子數=各氨基酸中氮原子總數，氧原子數=肽鍵數+2×肽鏈數+R基上的氧原子數=各氨基酸中氧原子總數一脫去水分子數，蛋白質的相對分子質量=氨基酸數目×氨基酸平均相對分子質量一脫去水分子數×18．
3、蛋白質結構多樣性的直接原因：構成蛋白質的氨基酸的種類、數目、排列順序和肽鏈的空間結構千差萬別．
4、分析題圖：
題圖生物體內某些重要化合物的元素組成中的A具有免疫、催化、運輸等功能，是蛋白質，其中A₁是蛋白質類的酶，A₂是抗體，A₃是血紅蛋白，A₄是載體蛋白，A₅是胰島素，a是蛋白質的基本組成單位氨基酸，X是N元素，C₂是mRNA，C₁是DNA，c是核酸的基本組成單位核苷酸，B是N、P元素；
題圖腦啡肽的結構簡式中，含有4個肽鍵（-CO-NH-）、5個R基（依次為-CH₂-C₆H₄-OH、-H、-H、-CH₂-C₆H₅、-CH₂-CH（CH₃）₂），是由5個氨基酸脫水縮合形成的五肽；
題圖分子式為C₅₅H₇₀O₁₉N₁₀水解后得到的四種氨基酸中均只含有一個氨基，只有谷氨酸含有2個羧基（其它三種氨基酸均含有1個氨基）．

解答 解：（1）由以上分析知，圖中的X代表的元素是N；Y代表的元素是N、P．
（2）題圖中的a是構成蛋白質的氨基酸，其結構通式可表示為．
（3）題圖中的A是蛋白質，蛋白質可分為A₁，…，A₅，…，其原因從a（氨基酸）分析是因為：氨基酸的種類、數目和排列順序的不同；從蛋白質分析是蛋白質的空間結構千差萬別；蛋白質是在C₁（DNA）的指導下通過轉錄和翻譯過程形成的，蛋白質可分為A₁，…，A₅，…，其原因從DNA分析是因為DNA分子的多樣性．
（4）題圖中的腦啡肽的結構簡式中含有5個R基、4個肽鍵，是由是由5個氨基酸經脫水縮合反應失去4分子水而形成的．
（5）分子式為為C₅₅H₇₀O₁₉N₁₀的化合物水解后得到四種氨基酸均只含有一個氨基（一個氮原子），因此分子式為為C₅₅H₇₀O₁₉N₁₀的化合物是由10個氨基酸形成的十肽，其含有的肽鍵數=氨基酸數-肽鏈數=10-1=9個，水解時需要水分子的個數=肽鍵數=9個．
故答案為：
（1）N　N、P
（2）
（3）種類不同　數量不同　排列順序不同　空間結構千差萬別　DNA分子的多樣性
（4）五    5   4   脫水縮合
（5）5    9

點評 本題結合題圖考查組成細胞的元素和化合物、蛋白質的合成--氨基酸脫水縮合的知識，考生識記組成細胞的元素和化合物的種類和作用、明確氨基酸脫水縮合的過程、掌握氨基酸脫水縮合過程中的相關計算是解題的關鍵．