题目
肉毒梭菌是致死性最高的病原体之一，广泛存在于自然界中．肉毒梭菌的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，1mg可毒死20亿只小鼠．煮沸1min或75℃下加热5～10min，就能使其完全丧失活性．可能引起肉毒梭菌中毒的食品有腊肠、火腿、鱼及鱼制品、罐头食品、臭豆腐、豆瓣酱、面酱、豆豉等．下面是肉毒类毒素的局部结构简式：CH3-|||-CH2 一 OH -C(H)_(3)-|||-H CH3 H CH2-|||-NH-C-CO-NH -C- -CO-NH- -C-CO-NH -C CO-NH- C- COOH-|||-1-|||-H H H CH2 一 bigcirc H请据此回答：（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）高温可使肉毒类毒素失活的主要原理是 ____ ．（3）由上图可知，该片段由 ____ 种氨基酸组成，有 ____ 个肽键，肽键的结构式写法 ____ ；在形成该片段时要脱去 ____ 分子水．（4）一分子肉毒类毒素至少含有 ____ 个氨基和 ____ 个羧基，羧基的结构式 ____ ．
肉毒梭菌是致死性最高的病原体之一，广泛存在于自然界中．肉毒梭菌的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，1mg可毒死20亿只小鼠．煮沸1min或75℃下加热5～10min，就能使其完全丧失活性．可能引起肉毒梭菌中毒的食品有腊肠、火腿、鱼及鱼制品、罐头食品、臭豆腐、豆瓣酱、面酱、豆豉等．下面是肉毒类毒素的局部结构简式：
请据此回答：
（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）高温可使肉毒类毒素失活的主要原理是 ____ ．
（3）由上图可知，该片段由 ____ 种氨基酸组成，有 ____ 个肽键，肽键的结构式写法 ____ ；在形成该片段时要脱去 ____ 分子水．
（4）一分子肉毒类毒素至少含有 ____ 个氨基和 ____ 个羧基，羧基的结构式 ____ ．
请据此回答：
（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）高温可使肉毒类毒素失活的主要原理是 ____ ．
（3）由上图可知，该片段由 ____ 种氨基酸组成，有 ____ 个肽键，肽键的结构式写法 ____ ；在形成该片段时要脱去 ____ 分子水．
（4）一分子肉毒类毒素至少含有 ____ 个氨基和 ____ 个羧基，羧基的结构式 ____ ．
题目解答
答案
解：（1）由题意可知，肉毒类毒素由两个亚单位组成，每个亚单位为一条肽链盘曲折叠而成，则其化学本质是蛋白质，其单体氨基酸的结构通式是：
（2）高温可使肉毒类毒素失活的主要原理是高温使蛋白质空间结构破坏．
（3）由题中图示可知，该片段含肽键（-CO-NH-）4个，由5种氨基酸组成，形成该片段时脱去4个水分子，其合成发生在核糖体中．
（4）由于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，所以一分子肉毒类毒素至少含有2个氨基和2个羧基，羧基的结构式-COOH．
故答案为：
（1）蛋白质
（2）高温破坏了蛋白质的空间结构
（3）5 4-CO-NH-4
（4）2 2-COOH
（2）高温可使肉毒类毒素失活的主要原理是高温使蛋白质空间结构破坏．
（3）由题中图示可知，该片段含肽键（-CO-NH-）4个，由5种氨基酸组成，形成该片段时脱去4个水分子，其合成发生在核糖体中．
（4）由于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，所以一分子肉毒类毒素至少含有2个氨基和2个羧基，羧基的结构式-COOH．
故答案为：
（1）蛋白质
（2）高温破坏了蛋白质的空间结构
（3）5 4-CO-NH-4
（4）2 2-COOH
解析
- 化学本质与结构通式：肉毒类毒素由肽链组成，本质为蛋白质，基本单位是氨基酸，需写出氨基酸结构通式。
- 高温失活原理：蛋白质高温变性因空间结构破坏。
- 氨基酸种类与肽键：通过结构式中不同侧链基团判断氨基酸种类，肽键为
-CO-NH-，脱水量等于肽键数。 - 氨基与羧基数：多肽链至少含链端氨基和羧基，亚单位数决定最小数目。
第（1）题
判断化学本质
肉毒类毒素由肽链构成，本质为蛋白质。
氨基酸结构通式
氨基酸通式为：
$\text{H}_2\text{N}-\text{C}(H)-\text{COOH}$
其中R为不同侧链基团。
第（2）题
高温破坏结构
高温使蛋白质空间结构破坏，导致功能丧失。
第（3）题
统计氨基酸种类
结构式中侧链基团不同（如CH3、H等），共5种。
计算肽键数目
肽键为-CO-NH-，共4个。
脱水量
脱水量等于肽键数，故为4分子水。
第（4）题
氨基与羧基数
每条肽链至少含1个氨基和1个羧基，两个亚单位对应2个氨基和2个羧基。
羧基结构式
羧基为：
$-\text{COOH}$