Question

胰島素是一種蛋白質(zhì)分子，它含有2條多肽鏈，一條鏈含有21個(gè)氨基酸，另一條鏈含有30個(gè)氨基酸，如圖表示的是牛胰島素的合成過程示意圖：圖中的前胰島素原其實(shí)也是一條肽鏈，在其成為胰島素的過程中，信號(hào)肽序列和多余序列將被切除，同時(shí)相關(guān)的-SH間發(fā)生反應(yīng)生成二硫鍵（三個(gè)二硫鍵共脫去6個(gè)氫，氨基酸的平均相對(duì)質(zhì)量分子質(zhì)量為128），將兩條肽鏈連接在一起，最后成為有活性的成熟的胰島素分子．請(qǐng)據(jù)此回答：
（1）胰島素合成的場所是

 

，構(gòu)成兩條肽鍵的基本單位是

 

．
（2）胰島素分子中含有肽鍵

 

 個(gè)，-SH存在于氨基酸分子結(jié)構(gòu)式的

 

中．從理論上分析胰島素分子至少有

 

個(gè)-NH₂，至少有

 

個(gè)-COOH．
（3）這51個(gè)氨基酸形成胰島素分子后，分子量比原來減少了

 

．
（4）20種氨基酸可合成各種不同的蛋白質(zhì)，這說明了蛋白質(zhì)的分子結(jié)構(gòu)具有

 

，這種結(jié)構(gòu)特點(diǎn)決定了

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：蛋白質(zhì)分子的化學(xué)結(jié)構(gòu)和空間結(jié)構(gòu),蛋白質(zhì)分子結(jié)構(gòu)多樣性的原因,蛋白質(zhì)的合成——氨基酸脫水縮合

專題：

分析：根據(jù)題意和圖示分析可知：胰島素含有2條多肽鏈，A鏈含有21個(gè)氨基酸，肽鍵數(shù)為21-1=20個(gè)；B鏈含有30個(gè)氨基酸，肽鍵數(shù)為30-1=29個(gè)；所以共有肽鍵20+29=49個(gè)．

解答： 解：（1）胰島素是一種蛋白質(zhì)分子，蛋白質(zhì)的合成場所是核糖體，蛋白質(zhì)的基本單位是氨基酸．
（2）已知胰島素有51個(gè)氨基酸，2條肽鏈，肽鍵數(shù)=氨基酸分子總數(shù)-肽鏈數(shù)，所以胰島素分子中含有肽鍵數(shù)為51-2=49個(gè)．氨基酸的基本結(jié)構(gòu)有一個(gè)氨基和一個(gè)羧基連接在同一個(gè)碳原子上，同時(shí)這個(gè)碳原子上海連接了一個(gè)氫原子和一個(gè)R基團(tuán)，所以-SH只能存在于氨基酸分子結(jié)構(gòu)式的 R基中．每條肽鏈的首端有一個(gè)氨基，末端有一個(gè)羧基，其余的氨基和羧基發(fā)生了脫水縮合，所以胰島素至少含有2個(gè)氨基和2個(gè)羧基．
（3）已知胰島素有51個(gè)氨基酸，兩條肽鏈，所以脫去的水分子數(shù)為51-2=49個(gè)，減少的分子量為18×49=882．胰島素中一共有三個(gè)二硫鍵，會(huì)失去6個(gè)H，所以再減去6，總共比原來減少的分子量是18×49+6=888．
（4）20中氨基酸構(gòu)成了多種多樣的蛋白質(zhì)分子，體現(xiàn)了蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)的多樣性，主要是由氨基酸的數(shù)目、結(jié)構(gòu)、排列順序和肽鏈的空間結(jié)構(gòu)決定的．蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)的多樣性又決定了蛋白質(zhì)功能的多樣性．
故答案是：
（1）核糖體       氨基酸
（2）49           R基        2       2
（3）888
（4）多樣性        蛋白質(zhì)功能的多樣性

點(diǎn)評(píng)：要求能熟練掌握蛋白質(zhì)分子的化學(xué)結(jié)構(gòu)和空間結(jié)構(gòu)、蛋白質(zhì)分子結(jié)構(gòu)多樣性的原因、蛋白質(zhì)的合成--氨基酸脫水縮合等知識(shí)點(diǎn)，識(shí)圖分析的能力要求很高．