Question

1．從某種真核細(xì)胞中提取大量的核糖體，放入含下列幾種物質(zhì)的培養(yǎng)液里，假設(shè)培養(yǎng)液里含有核糖體完成其功能（合成蛋白質(zhì)）所需要的一切物質(zhì)和條件．請(qǐng)回答：
（1）實(shí)驗(yàn)中，核糖體的功能就是把上述物質(zhì)中的①③⑤（ 填序號(hào)）氨基酸通過脫水縮合方式合成多肽（蛋白質(zhì)）．氨基酸的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)每種氨基酸都至少含有一個(gè)氨基和一個(gè)羧基，并且都有一個(gè)氨基和一個(gè)羧基連在同一個(gè)碳原子上．
（2）上述有機(jī)物（若每種只取一個(gè)）合成的直鏈多肽含有1個(gè)氨基和2個(gè)羧基，稱為三（多）肽，合成的直鏈多肽可能有6種．
（3）實(shí)驗(yàn)中，若檢測(cè)到某一直鏈多肽含2012個(gè)N原子，則該多肽最多含有2011個(gè)肽鍵．肽鍵的化學(xué)結(jié)構(gòu)式是-CO-NH-．
（4）如果得到的蛋白質(zhì)的肽鏈（若只一條）長(zhǎng)度不變，組成它的氨基酸的種類和數(shù)目也不變，改變其中的氨基酸的排列順序或肽鏈形成的空間結(jié)構(gòu)，就可以改變?cè)摰鞍踪|(zhì)的性質(zhì)．
（5）實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析，培養(yǎng)液中生成了多種產(chǎn)物，這說明了蛋白質(zhì)分子的結(jié)構(gòu)具有多樣性，這種結(jié)構(gòu)特點(diǎn)決定了蛋白質(zhì)分子功能的多樣性（蛋白質(zhì)分子具有多種功能）．

Answer 1

分析 1、構(gòu)成蛋白質(zhì)的基本單位是氨基酸，其結(jié)構(gòu)通式是，即每種氨基酸分子至少都含有一個(gè)氨基和一個(gè)羧基，且都有一個(gè)氨基和一個(gè)羧基連接在同一個(gè)碳原子上，這個(gè)碳原子還連接一個(gè)氫和一個(gè)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(gè)氨基酸分子的羧基（-COOH ）和另一個(gè)氨基酸分子的氨基（-NH₂）相連接，同時(shí)脫出一分子水的過程；連接兩個(gè)氨基酸的化學(xué)鍵是肽鍵，其結(jié)構(gòu)式是-CO-NH-；氨基酸形成多肽過程中的相關(guān)計(jì)算：肽鍵數(shù)=脫去水分子數(shù)=氨基酸數(shù)一肽鏈數(shù)，游離氨基或羧基數(shù)=肽鏈數(shù)+R基中含有的氨基或羧基數(shù)，至少含有的游離氨基或羧基數(shù)=肽鏈數(shù)．
3、蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)多樣性的直接原因：構(gòu)成蛋白質(zhì)的氨基酸的種類、數(shù)目、排列順序和肽鏈的空間結(jié)構(gòu)千差萬別．
4、分析題圖中的幾種化合物的結(jié)構(gòu)式：①中有1個(gè)氨基和1個(gè)羧基連接在同一個(gè)碳原子上，是組成蛋白質(zhì)的氨基酸，其R基是-H；②中沒有羧基，不是組成蛋白質(zhì)的氨基酸；③中有1個(gè)氨基和1個(gè)羧基連接在在同一個(gè)碳原子上，是組成蛋白質(zhì)的氨基酸，其R基是-CH₂-COOH；④中的羧基和氨基不連接在同一個(gè)碳原子上，不是組成蛋白質(zhì)的氨基酸；⑤有1個(gè)氨基和1個(gè)羧基連接在同一個(gè)碳原子上，是組成蛋白質(zhì)的氨基酸，其R基是-CH₂-SH．

解答 解：（1）由以上分析知，題干中的化合物①③⑤是構(gòu)成蛋白質(zhì)的氨基酸，可在核糖體中通過脫水縮合的方式合成多肽（蛋白質(zhì)）；組成蛋白質(zhì)的每種氨基酸都至少含有一個(gè)氨基和一個(gè)羧基，并且都有一個(gè)氨基和一個(gè)羧基連在同一個(gè)碳原子上．
（2）上述有機(jī)物（若每種只取一個(gè)）能合成直鏈多肽的有①③⑤，在①③⑤的R基中均不含氨基、只有③的R基中含有羧基（1個(gè)），由①③⑤合成的多肽含有的氨基數(shù)=肽鏈數(shù)=1個(gè)、含有的羧基數(shù)=肽鏈數(shù)+R基中含有的羧基數(shù)=1+1=2個(gè)，由①③⑤合成的化合物為三肽、也叫多肽，由①③⑤合成的直鏈多肽最多有3×2×1=6種．
（3）由氨基酸的結(jié)構(gòu)通式可知，每個(gè)氨基酸分子至少含有1個(gè)N原子，實(shí)驗(yàn)中，若檢測(cè)到某一直鏈多肽含2012個(gè)N原子，則該多肽最多含有2012個(gè)氨基酸、含有的肽鍵數(shù)=氨基酸數(shù)-肽鏈數(shù)=2012-1=2011個(gè)；肽鍵是由一個(gè)氨基酸分子的羧基（-COOH ）和另一個(gè)氨基酸分子的氨基（-NH₂）相連接，同時(shí)脫出一分子水后形成的，其化學(xué)結(jié)構(gòu)式是-CO-NH-．
（4）蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)決定了蛋白質(zhì)的功能和性質(zhì)，蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)與構(gòu)成蛋白質(zhì)的氨基酸的種類、數(shù)目、排列順序和肽鏈的空間結(jié)構(gòu)有關(guān)，如果得到的蛋白質(zhì)的肽鏈（若只一條）長(zhǎng)度不變，組成它的氨基酸的種類和數(shù)目也不變，改變其中的氨基酸的排列順序或肽鏈形成的空間結(jié)構(gòu)，就可以改變?cè)摰鞍踪|(zhì)的結(jié)構(gòu)，進(jìn)而改變蛋白質(zhì)的性質(zhì)．
（5）實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析，培養(yǎng)液中生成了多種產(chǎn)物，這說明了蛋白質(zhì)分子的結(jié)構(gòu)具有多樣性，這種結(jié)構(gòu)特點(diǎn)決定了蛋白質(zhì)分子功能的多樣性（蛋白質(zhì)分子具有多種功能）．
故答案為：
（1）①③⑤脫水縮合      每種氨基酸都至少含有一個(gè)氨基和一個(gè)羧基，并且都有一個(gè)氨基和一個(gè)羧基連在同一個(gè)碳原子上
（2）1   2   三（多）    6
（3）2011-CO-NH-
（4）氨基酸的排列順序  肽鏈形成的空間結(jié)構(gòu)
（5）多樣性       蛋白質(zhì)分子功能的多樣性（蛋白質(zhì)分子具有多種功能）

點(diǎn)評(píng) 本題結(jié)合幾種化合物的結(jié)構(gòu)式，考查蛋白質(zhì)的合成--氨基酸脫水縮合的知識(shí)，考生識(shí)記氨基酸的結(jié)構(gòu)通式、明確氨基酸脫水縮合的過程和蛋白質(zhì)多樣性的原因、掌握氨基酸脫水縮合過程中的相關(guān)計(jì)算是解題的關(guān)鍵．