某细菌能产生一种链状“毒性肽”，其分子式是C55H70O19N10，将它彻底水解后只能得到下列四种氨基酸：甘氨酸（C2H5NO2）、丙氨酸（C3H7NO2）、苯丙氨酸（C9H11NO2）、谷氨酸（C5H9NO4）．请回答

Question

某细菌能产生一种链状“毒性肽”，其分子式是C₅₅H₇₀O₁₉N₁₀，将它彻底水解后只能得到下列四种氨基酸：甘氨酸（C₂H₅NO₂）、丙氨酸（C₃H₇NO₂）、苯丙氨酸（C₉H₁₁NO₂）、谷氨酸（C₅H₉NO₄）．请回答以下问题．
（1）该多肽是___肽化合物，连接相邻两个氨基酸之间的化学键的结构式是___．两个氨基酸分子相互作用的化学反应叫___，其产物是___．
（2）该多肽进行水解，得到___个谷氨酸，___个苯丙氨酸，这些氨基酸在结构上的共同特点是___．
（3）由题中提及的足量4种氨基酸，脱水缩合后形成的含4个肽键的链状化合物最多有___种．

Answer 1

（1）四种氨基酸分子中都只含有一个N原子，因此根据N原子的数目可知该多肽链是由10个氨基酸脱水缩合形成的十肽化合物，连接相邻两个氨基酸之间的化学键是肽键、其结构式是-CO-NH-；两个氨基酸分子相互作用的化学反应叫脱水缩合，该过程形成的产物是二肽和水．
（2）由第（1）题可知这条链状多肽由10个氨基酸分子脱水缩合形成，则脱去的水分子数目=氨基酸数-肽链数=10-1=9个，因此该多肽水解时也需要9个水分子，四个氨基酸分子中只有谷氨酸含有2个羧基，假设谷氨酸分子数为M，则多肽链中的氧原子数目=（10-M）×2+4M-9=19，计算可知M=4个；设该多肽中含有甘氨酸、丙氨酸、苯丙氨酸分别为x、y、z个，根据该多肽中含有的氨基酸数、C原子和H原子守恒则有：
x+y+z=10-4
2x+3y+9z+20=55
5x+7y+11z+36=70+18
以上三式联立解得x=1个、y=2个、z=3个，即该多肽中含有甘氨酸1个、丙氨酸2个、苯丙氨酸3个、谷氨酸4个，该多肽进行水解时会得到4个谷氨酸、3个苯丙氨酸，这些氨基酸在结构上的共同特点是每种氨基酸分子至少都有一个氨基和一个羧基，并且都有一个氨基和一个羧基连接在同一个碳原子上，这个碳原子还连接一个氢．
（3）含4个肽键的链状化合物是由5个氨基酸形成的五肽，由题中提及的足量4种氨基酸，脱水缩合后形成的含4个肽键的链状化合物的最多种类=4×4×4×4×4=1024（或4⁵）种．
故答案为：
（1）十-CO-NH-脱水缩合           二肽和水
（2）4      3      每种氨基酸分子至少都有一个氨基和一个羧基，并且都有一个氨基和一个羧基连接在同一个碳原子上，这个碳原子还连接一个氢
（3）1024（或4⁵）