Question

胰島素分子是一種蛋白質分子，現有如下材料：
①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，如圖所示為結晶牛胰島素的平面結構示意圖．
②不同動物的胰島素的氨基酸組成是有區(qū)別的，現把人和其他動物的胰島素的氨基酸組成比較如下：
豬：B鏈第30位氨基酸和人不同；
馬：B鏈第30位氨基酸和A鏈第9位氨基酸與人不同；
牛：A鏈第8、10位氨基酸與人不同；
羊：A鏈第8、9、10位氨基酸與人不同；
天竹鼠：A鏈有8個氨基酸與人不同，B鏈有10個氨基酸與人不同．
根據以上材料回答下列問題：
（1）胰島素分子中含有肽鍵

 

個．至少含有

 

個氨基和

 

個羧基．
（2）這51個氨基酸形成胰島素后，相對分子質量比原來51個氨基酸的總分子量減少了

 

．
（3）前面所列的哺乳動物和人的胰島素都由51個氨基酸構成，且在氨基酸組成上大多相同，由此可以得出的結論是

 

．
（4）構成上述胰島素所有氨基酸所共有的結構特點是

 

．
（5）如果要為糖尿病人治療必須用動物體內的胰島素的話，最適宜的動物是

 

．
（6）現有一化合物（含有一條多肽鏈），其分子式為C₅₅H₇₀O₁₉N₁₀，已知將它完全水解后只得到下列四種氨基酸：

請問：該多肽進行完全水解需

 

個水分子，結果得到

 

 個谷氨酸分子，

 

個丙氨酸分子．

Answer 1

考點：蛋白質的合成——氨基酸脫水縮合

專題：

分析：本題的知識點是組成蛋白質的氨基酸的結構特點，氨基酸的脫水縮合反應過程，先梳理相關知識點，然后分析題干獲取信息并結合題干信息進行解答．

解答： 解：（1）由題意知，胰島素含有51個氨基酸，形成2條肽鏈，因此胰島素分子中的肽鍵數=氨基酸數-肽鏈數=51-2=49，；2條肽鏈至少含有2個氨基和2個羧基．
（2）51氨基酸個氨基酸脫水縮合形成2條肽鏈，脫去的水分子數是51-2=49，切2條肽鏈之間形成了3個二硫鍵，因此這51個氨基酸形成胰島素后，相對分子質量比原來51個氨基酸的總分子量減少了18×49+6=888．
（3）由題意知，題干所列的哺乳動物和人的胰島素都由51個氨基酸構成，且在氨基酸組成上大多相同，由此可以說明這些哺乳動物和人是由共同的原始祖先進化而來的．
（4）組成蛋白質的氨基酸的結構特點是至少含有一個氨基和一個羧基，且都有一個氨基酸和一個羧基連接在同一個碳原子上．
（5）由題意可知，人的胰島素和豬的胰島素差別最小，因此果要為糖尿病人治療必須用動物體內的胰島素的話，最適宜的動物是豬．
（6）分析題圖可知，該多肽鏈的氨基酸都只含有一個氨基，因此該多肽鏈中共有10個氨基酸，形成一條肽鏈脫去9分子水，所以水解時需要消耗9分子水；由題意知，四種氨基酸中，只有丙氨酸含有2個羧基，因此該多肽鏈中含有的丙氨酸數是（19+9-20）÷4=2個；由題圖可知，設該多肽中甘氨酸的數目是a個，丙氨酸數是b個，苯丙氨酸數是c個，則有關系式：①2a+3b+9c+20=55，②5a+7b+11c+36-18=70，③a+b+c=6，且a、b、c為正整數，解得b=2．
故答案為：
（1）49   2    2
（2）888
（3）這些哺乳動物和人有共同的原始祖先
（4）至少含有一個氨基和一個羧基，且都有一個氨基酸和一個羧基連接在同一個碳原子上
（5）豬
（6）9    4   2

點評：本題旨在考查學生理解所學知識的要點，把握知識的內在聯系形成知識網絡的能力并結合題干信息對某些生物學問題進行解釋、推理、判斷、獲取結論的能力．