Question

16．我國(guó)中科院上海生化所合成了一種具有鎮(zhèn)痛作用而又不會(huì)像嗎啡那樣使病人上癮的藥物--腦啡肽，如圖是它的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式：

腦啡肽的合成采用的是蛋白質(zhì)工程技術(shù)，這是生物發(fā)展在分子水平上的又一突破．請(qǐng)根據(jù)此化合物的結(jié)構(gòu)分析回答：
（1）該化合物有1個(gè)氨基和1個(gè)羧基．
（2）該化合物是由5個(gè)氨基酸失去4分子水而形成的，這樣的反應(yīng)叫做脫水縮合，該化合物叫五肽．在形成時(shí)，相對(duì)分子質(zhì)量減少了72．
（3）腦啡肽水解后可產(chǎn)生4種氨基酸，造成氨基酸種類(lèi)不同的原因是R基不同
（4）現(xiàn)有質(zhì)量濃度為0.1g/mL的NaOH溶液，雞蛋，人的唾液（含酶），質(zhì)量濃度為0.0l g/mL的CuSO₄溶液，清水，小燒杯，玻璃棒，試管，滴管和滴瓶．請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)證明“腦啡肽是多肽”．
①實(shí)驗(yàn)原理：在堿性條件下，多肽與CuSO₄反應(yīng)能產(chǎn)生紫色物質(zhì)即雙縮脲反應(yīng)
②方法步驟：取2支試管分別編號(hào)A、B，在A中加入2mL該化合物溶液，在B中加入2mL清水；
在2支試管中各加入1mL0.1g/mLNaOH溶液，振蕩；
在2支試管中各加入4滴0.01g/mL的CuSO₄，振蕩．
③預(yù)期結(jié)果：A試管中出現(xiàn)紫色，B試管中不出現(xiàn)紫色．
④實(shí)驗(yàn)結(jié)論：該化合物是一種多肽．

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(guò)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(guò)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(guò)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)，蛋白質(zhì)的相對(duì)分子質(zhì)量=氨基酸數(shù)目×氨基酸平均相對(duì)分子質(zhì)量一脫去水分子數(shù)×18．
3、分析題圖：題圖是腦啡肽的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式，由圖知該化合物含有4個(gè)肽鍵、5個(gè)R基（分別是-CH₂-C₆H₄-OH、-H、-H、-CH₂-C₆H₅、-CH₂-CH（CH₃）₂）．

解答 解：（1）分析題圖可知，該化合物的氨基（-NH₂）是1個(gè)，羧基（-COOH）是一個(gè)．
（2）該化合物含有4個(gè)肽鍵，因此是5個(gè)氨基酸經(jīng)過(guò)脫水縮合反應(yīng)，脫去4分子水形成的五肽化合物；分子量減少了4×18=72．
（3）該化合物的5個(gè)R基中，有2個(gè)相同，都是-H，因此是四種氨基酸．
（4）①實(shí)驗(yàn)原理為在堿性條件下，多肽與CuSO₄反應(yīng)能產(chǎn)生紫色物質(zhì)即雙縮脲反應(yīng)．
該實(shí)驗(yàn)的目的是驗(yàn)證某化合物是多肽，實(shí)驗(yàn)的原理是在堿性溶液中，多肽與CuSO₄反應(yīng)產(chǎn)生紫色物質(zhì)，按照實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的對(duì)照原則和單一變量原則，實(shí)驗(yàn)步驟如下：
②取2支試管分別編號(hào)A、B，在A中加入2 mL該化合物溶液，在B中加入2 mL清水；
在2支試管中各加入1 mL 0.1 g/mL NaOH溶液，振蕩；
在2支試管中各加入4滴0.01 g/mL的CuSO₄，振蕩
③預(yù)期結(jié)果：A試管中出現(xiàn)紫色，B試管中不出現(xiàn)紫色．
④實(shí)驗(yàn)結(jié)論：該化合物是一種多肽
．故答案為：
（1）1　1
（2）5　4　脫水縮合　五　72
（3）4　R基不同
（4）①在堿性條件下，多肽與CuSO₄反應(yīng)能產(chǎn)生紫色物質(zhì)即雙縮脲反應(yīng)
②取2支試管分別編號(hào)A、B，在A中加入2 mL該化合物溶液，在B中加入2 mL清水；
在2支試管中各加入1 mL 0.1 g/mL NaOH溶液，振蕩；
在2支試管中各加入4滴0.01 g/mL的CuSO₄，振蕩
③A試管中出現(xiàn)紫色，B試管中不出現(xiàn)紫色
④該化合物是一種多肽

點(diǎn)評(píng) 本題結(jié)合腦啡肽的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)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(guò)程和實(shí)質(zhì)、掌握氨基酸脫水縮合過(guò)程中的相關(guān)計(jì)算是解題的關(guān)鍵．