Question

5．胰島素是一種蛋白質(zhì)類激素，其主要作用是調(diào)節(jié)機(jī)體的糖代謝，我國已于1965年第一次人工合成具有全部生物活性的結(jié)晶牛胰島素，這在揭開生命奧秘的歷程中邁進(jìn)了一大步．如圖為結(jié)晶牛胰島素的模式圖，其α鏈有21個(gè)氨基酸，β鏈有30個(gè)氨基酸，試回答下列問題：
（1）該分子中的51個(gè)氨基酸先在胰腺細(xì)胞的核糖體上經(jīng)脫水縮合方式形成兩條肽鏈，這兩條肽鏈通過一定的化學(xué)鍵，如圖中的二硫鍵相互連接在一起，最后形成具有特定空間結(jié)構(gòu)的胰島素分子，該蛋白質(zhì)分子中的氨基酸種類不會(huì)超過20種．
（2）這51個(gè)氨基酸形成胰島素后，其相對分子質(zhì)量比原來減少了888．每條肽鏈的首段與末端分別是氨基和羧基．
（3）該胰島素分子所含有的氨基和羧基至少分別是2個(gè)、2個(gè)．如果胰島素分子徹底水解需要為其提供49分子的水．

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)氨基酸分子的羧基和另一個(gè)氨基酸分子的氨基相連接，同時(shí)脫出一分子水的過程．
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)，蛋白質(zhì)的相對分子質(zhì)量=氨基酸數(shù)目×氨基酸平均相對分子質(zhì)量一脫去水分子數(shù)×18，至少含有的游離氨基或羧基數(shù)=肽鏈數(shù)．

解答 解：（1）該分子中的51個(gè)氨基酸先在胰腺細(xì)胞的核糖體上經(jīng)脫水縮合方式形成兩條肽鏈，這兩條肽鏈通過一定的化學(xué)鍵，如圖中的二硫鍵相互連接在一起，最后形成具有特定空間結(jié)構(gòu)的胰島素分子，組成蛋白質(zhì)的氨基酸最多20種．
（2）這51個(gè)氨基酸形成結(jié)晶牛胰島素后，相對分子質(zhì)量會(huì)因脫水和形成二硫鍵（3個(gè)）而比原來減少，其減少的相對分子質(zhì)量=脫水?dāng)?shù)×18+二硫鍵個(gè)數(shù)×2=（51-2）×18+3×2=888．每條肽鏈的首段與末端分別是氨基和羧基．
（3）由于該胰島素分子有兩條肽鏈，因此至少含有2個(gè)氨基和2個(gè)羧基．該胰島素分子有51個(gè)氨基酸組成兩條肽鏈，因此含有51-2=49個(gè)肽鍵，因此徹底水解需要為其提供49分子的水．
故答案為：
（1）脫水縮合     化學(xué)鍵     二硫鍵    特定空間   20種
（2）888     氨基    羧基
（3）2個(gè)    2個(gè)     49

點(diǎn)評 本題結(jié)合結(jié)晶牛胰島素的平面結(jié)構(gòu)示意圖，考查蛋白質(zhì)合成--氨基酸脫水縮合的知識，考生識記脫水縮合的概念、掌握氨基酸脫水縮合的過程及相關(guān)計(jì)算是解題的關(guān)鍵．