Question

3．胰島素分子是一種蛋白質(zhì)分子，現(xiàn)有如下材料：
胰島素含有2條多肽鏈，A鏈含有21個氨基酸，B鏈含有30個氨基酸，2條多肽鏈間通過2個二硫鍵（二硫鍵是由2個“一SH”連接而成的）連接，在A鏈上也形成1個二硫鍵，下圖所示為結(jié)晶牛胰島素的平面結(jié)構(gòu)示意圖． 
根據(jù)以上材料回答下列問題：
（1）胰島素分子中含有肽鍵49個．至少含有2個氨基和2個羧基．這些氨基和羧基主要在R基（側(cè)鏈）．
（2）這51個氨基酸形成胰島素后，相對分子質(zhì)量比原來51個氨基酸的總分子量減少了888．
（3）人體中胰島素的含量低，會導(dǎo)致血糖濃度過高，尿液中有葡萄糖，稱為糖尿病，其最佳的治療方法是使用胰島素，但只能注射不能口服，原因是胰島素是蛋白質(zhì)，如果口服會被消化道內(nèi)的蛋白酶所催化水解而失去作用．

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氨基和一個羧基，且都有一個氨基和一個羧基連接在同一個碳原子上，這個碳原子還連接一個氫和一個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脫水縮合形成多肽鏈，而脫水縮合是指一個氨基酸分子的羧基（-COOH ）和另一個氨基酸分子的氨基（-NH₂）相連接，同時脫出一分子水的過程；連接兩個氨基酸的化學(xué)鍵是肽鍵，其結(jié)構(gòu)式是-CO-NH-；氨基酸形成多肽過程中的相關(guān)計算：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．
3、蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)多樣，在細(xì)胞中承擔(dān)的功能也多樣，蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)多樣性的直接原因：構(gòu)成蛋白質(zhì)的氨基酸的種類、數(shù)目、排列順序和肽鏈的空間結(jié)構(gòu)千差萬別．
4、分析題圖：題圖是結(jié)晶牛胰島素的平面結(jié)構(gòu)示意圖，由圖和題干信息知該蛋白質(zhì)含有2條多肽鏈，其中A鏈含有21個氨基酸、B鏈含有30個氨基酸，另外還含有3個二硫鍵．

解答 解：（1）胰島素分子中含有的肽鍵數(shù)=氨基酸數(shù)-肽鏈數(shù)=（21+30）-2=49個；至少含有的氨基數(shù)=肽鏈數(shù)=2個、至少含有的羧基數(shù)=肽鏈數(shù)=2個；胰島素分子中的氨基和羧基主要在R基（側(cè)鏈）．
（2）二硫鍵是由2個“一SH”連接并脫去一分子氫形成的，這51個氨基酸形成胰島素后，相對分子質(zhì)量的減少量為脫去的水分子的相對分子質(zhì)量和形成二硫鍵時脫去的氫分子的相對分子質(zhì)量，其數(shù)值是（51-2）×18+2×3=888．
（3）胰島素的化學(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì)，在使用胰島素治療糖尿病時，只能注射不能口服，如果口服會被消化道內(nèi)的蛋白酶所催化水解而失去作用．
故答案為：
（1）49     2    2   R基（側(cè)鏈）   
（2）888
（3）胰島素是蛋白質(zhì)，如果口服會被消化道內(nèi)的蛋白酶所催化水解而失去作用

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)的合成--氨基酸脫水縮合的知識，考生識記氨基酸的結(jié)構(gòu)通式、明確氨基酸脫水縮合的過程和實質(zhì)、掌握氨基酸脫水縮合過程中的相關(guān)計算是解題的關(guān)鍵．