安全生产责任协议:蛋白质缩合反应详图解

1、下面是某个化合物，式中的R、R'、R''、R'''可能是相同或不同的烃基，或有取代基的烃基。

问：（1）该化合物的名称是_______肽，由________个氨基酸通过________反应形成，同时失去了

_____个水分子。该过程进行的场所是_______，受_______控制。形成的肽键的表达式为_________。另有一

个多肽化合物，其分子式为C55H70O19N10，已知将它彻底水解后只得到下列四种氨基酸：

问：（2）该多肽是_________肽

（3）该多肽进行水解后，需_______个水分子，得到_______个谷氨酸分子，________个苯丙氨酸

分子。

（4）蛋白质分子结构复杂，经加热、x射线、强酸、强碱、重金属盐等的作用，引起蛋白质的变

性，其原因主要是_______。

〔分析〕

本题为跨学科综合题，跨学科综合题考查的知识较多，牵涉到其它学科，综合性较强，对能力的要求也

较高较多。要求我们在学习过程中要抓住知识之间的区别和联系（单学科内及学科间的相互联系），注意培

养：

（1）知识的理解能力；

（2）知识的迁移能力，并能不断地利用已有的知识去解决一些新的问题；

（3）理论联系实际的能力；

（4）获取信息的能力；

（5）创造思维能力。

这样长期积累，才能不断提高分析综合能力。

本题考查了生物、化学等相关的知识点。生物考查的知识点有：蛋白质生物合成过程中，氨基酸缩合反

应形成蛋白质，形成化学键？？肽键，失去的水分子数，以及相关的细胞器，并且该过程受细胞核中遗传物

质的控制。化学考查的知识：氨基酸形成多肽的过程中，C、H、O、N的原子数在反应前后是守恒的，氨基酸

和蛋白质都是两性化合物，能与乙醇等发生酯化反应。本题就以氨基酸的知识为切入点，联系了有关的生物

和化学知识。

〔答案与讲解〕

（1）四肽 4 缩合 3 核糖体 基因 －NH－CO－

根据4个R基的不同，和肽链具有4个－NH－CO－可知此肽链是四肽，由几个氨基酸缩合而成就叫几肽，

四肽是由4个氨基酸缩合而成，m个氨基酸形成n条肽链脱水m-n个，形成肽键m-n个。所以四肽要脱3个水分

子，氨基酸合成蛋白质的场所是核糖体，由基因控制合成过程。

（2）十肽 由分子式为C55H70O19N10和四种产物中每个氨基酸只有一个氨基判断出来，因为解离出一个氨

基酸要用掉一个N，所以分子式中有10个N，一定能解离出10个氨基酸，所以是十肽。

（3）9个 4个谷氨酸 3个苯丙氨酸

设甘氨酸、丙氨酸、苯丙氨酸及谷氨酸分别为a、b、c、d个。根据守恒原则，列方程：

由C数：2a+3b+9c+5d=55

H 数：5a+7b+11c+9d=70+(a+b+c+d-1)×2

O 数：(a+b+c+2d)×2=19+(a+b+c+d-1)

N 数：a+b+c+d=10

解 得 a=1 b=2 c=3 d=4

（4）蛋白质分子结构中的某些键裂开，使结构紊乱，丧失了生物活性。

2、一只20kg的小狗（用A来表示）通过固定在地面上的滑轮拉一辆重为20kg的小

车，开始时小车静止斜坡上。斜坡和绳子足够长。现在小狗从静止以恒定加速度拉小车，已知在10秒内车滑

行了50米。已知狗在生态系统中为次级消费者。小狗跑了20秒，在这20秒内小狗消耗的能量占其从食物中获

能量的千分之五。求绿色植物为此过程提供能量进行光合作用时，至少产生了多少摩尔氧气？

〔解析〕本题从小狗拉车入手考查了物理中的加速度、直线运动、能的转化及生物中生态系统的能量传

递。

根据生态系统中能量传递的特点，能量从一营养级到下一营养级的传递率是10％至20％，题中所求为绿

色植物至少产生多少氧气，因此此时应以最大传递率计算，即以20%计算。

已知10秒内行驶了50米，由S= at2，

得a= =1(m/s2)

则在20秒内，小狗和车的速度：

v1=at=1×20=20(m/s2)

小车滑行了S= at2= ×1×202=200(m)。

小车和小狗动能增加了：Ek= (m1+m2)vt2= ×2×1×20×202=8000(J)

小车的势能增加了：Ep=mgh=mgs?sinq=20×10×200× =20000(J)

小狗共消耗的能量为：W=Ek+Ep=20000+8000=28000J

由于能量由生产者到小狗是按20%传递的，小狗是次级消费者，中间还有初级消费者这一个级别，所

以：

W?20%?20%?5‰=28000J

W=1.4×105kJ。

因为1mol葡萄糖中贮存2870kJ的能量，故需要葡萄糖 ＝48.7(mol)

由光合作用反应式：6CO2+12H2O C6H12O6+6O2+6H2O可计算得生产292.7mol氧气。

跨学科综合题考查的知识较多，牵涉到其它学科，综合性较强，对能力的要求也

较高较多。要求我们在学习过程中要抓住知识之间的区别和联系（单学科内及学科间的相互联系），注意培

养：

（1）知识的理解能力；

（2）知识的迁移能力，并能不断地利用已有的知识去解决一些新的问题；

（3）理论联系实际的能力；

（4）获取信息的能力；

（5）创造思维能力。

这样长期积累，才能不断提高分析综合能力。

本题考查了生物、化学等相关的知识点。生物考查的知识点有：蛋白质生物合成过程中，氨基酸缩合反

应形成蛋白质，形成化学键？？肽键，失去的水分子数，以及相关的细胞器，并且该过程受细胞核中遗传物

质的控制。化学考查的知识：氨基酸形成多肽的过程中，C、H、O、N的原子数在反应前后是守恒的，氨基酸

和蛋白质都是两性化合物，能与乙醇等发生酯化反应。本题就以氨基酸的知识为切入点，联系了有关的生物

和化学知识。

〔答案与讲解〕

（1）四肽 4 缩合 3 核糖体 基因 －NH－CO－

根据4个R基的不同，和肽链具有4个－NH－CO－可知此肽链是四肽，由几个氨基酸缩合而成就叫几肽，

四肽是由4个氨基酸缩合而成，m个氨基酸形成n条肽链脱水m-n个，形成肽键m-n个。所以四肽要脱3个水分

子，氨基酸合成蛋白质的场所是核糖体，由基因控制合成过程。

（2）十肽 由分子式为C55H70O19N10和四种产物中每个氨基酸只有一个氨基判断出来，因为解离出一个氨

基酸要用掉一个N，所以分子式中有10个N，一定能解离出10个氨基酸，所以是十肽。

（3）9个 4个谷氨酸 3个苯丙氨酸

设甘氨酸、丙氨酸、苯丙氨酸及谷氨酸分别为a、b、c、d个。根据守恒原则，列方程：

由C数：2a+3b+9c+5d=55

H 数：5a+7b+11c+9d=70+(a+b+c+d-1)×2

O 数：(a+b+c+2d)×2=19+(a+b+c+d-1)

N 数：a+b+c+d=10

解 得 a=1 b=2 c=3 d=4

（4）蛋白质分子结构中的某些键裂开，使结构紊乱，丧失了生物活性。

2、一只20kg的小狗（用A来表示）通过固定在地面上的滑轮拉一辆重为20kg的小

车，开始时小车静止斜坡上。斜坡和绳子足够长。现在小狗从静止以恒定加速度拉小车，已知在10秒内车滑

行了50米。已知狗在生态系统中为次级消费者。小狗跑了20秒，在这20秒内小狗消耗的能量占其从食物中获

能量的千分之五。求绿色植物为此过程提供能量进行光合作用时，至少产生了多少摩尔氧气？

〔解析〕本题从小狗拉车入手考查了物理中的加速度、直线运动、能的转化及生物中生态系统的能量传

递。

根据生态系统中能量传递的特点，能量从一营养级到下一营养级的传递率是10％至20％，题中所求为绿

色植物至少产生多少氧气，因此此时应以最大传递率计算，即以20%计算。

已知10秒内行驶了50米，由S= at2，

得a= =1(m/s2)

则在20秒内，小狗和车的速度：

v1=at=1×20=20(m/s2)

小车滑行了S= at2= ×1×202=200(m)。

小车和小狗动能增加了：Ek= (m1+m2)vt2= ×2×1×20×202=8000(J)

小车的势能增加了：Ep=mgh=mgs?sinq=20×10×200× =20000(J)

小狗共消耗的能量为：W=Ek+Ep=20000+8000=28000J

由于能量由生产者到小狗是按20%传递的，小狗是次级消费者，中间还有初级消费者这一个级别，所

以：

W?20%?20%?5‰=28000J

W=1.4×105kJ。

因为1mol葡萄糖中贮存2870kJ的能量，故需要葡萄糖 ＝48.7(mol)

由光合作用反应式：6CO2+12H2O C6H12O6+6O2+6H2O可计算得生产292.7mol氧气。

勤加学习，祝你熟能生巧。

小师妹 敬上