Question

【題目】如圖為某胰島素分子及其局部放大示意圖(其中的－S－S－是由2個(gè)－SH脫去2個(gè)H形成的)，已知該胰島素由51個(gè)氨基酸分子組成。請回答下列問題：

(1)組成胰島素的氨基酸的結(jié)構(gòu)通式是________________。

(2)若將一個(gè)胰島素分子完全水解成氨基酸，則需要消耗________個(gè)水分子。圖中放大的β鏈的局部結(jié)構(gòu)匯總，含________種氨基酸，圖中屬于肽鍵的是________ (填數(shù)字)。

(3)據(jù)圖可知，一個(gè)胰島素分子中至少含有________個(gè)游離的氨基和________個(gè)游離的羧基。

(4)若組成胰島素的氨基酸的平均相對分子質(zhì)量為120，則胰島素的相對分子質(zhì)量為______。

Answer 1

【答案】 49 3 ②④ 3 3 5232

【解析】

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(gè)氨基酸分子的羧基（-COOH ）和另一個(gè)氨基酸分子的氨基（-NH2）相連接，同時(shí)脫出一分子水的過程；連接兩個(gè)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(jì)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)，氮原子數(shù)=肽鍵數(shù)+肽鏈數(shù)+R基上的氮原子數(shù)=各氨基酸中氮原子總數(shù)，氧原子數(shù)=肽鍵數(shù)+2×肽鏈數(shù)+R基上的氧原子數(shù)=各氨基酸中氧原子總數(shù)一脫去水分子數(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。

2、根據(jù)題意和識圖分析可知，胰島素分子由51個(gè)氨基酸分子組成，由2條肽鏈構(gòu)成，含有3個(gè)二硫鍵，則胰島素形成過程中脫去水分子49個(gè)，形成肽鍵49個(gè)。根據(jù)圖中放大的β鏈的局部結(jié)構(gòu)匯總可知，圖中②④為肽鍵，①③⑤為氨基酸的R基，由于①③⑤各不相同，故該局部有三種氨基酸脫水縮合而成。根據(jù)圖中①③⑤可知，胰島素中至少游離的氨基和羧基各有3個(gè)。

（1）氨基酸的結(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）一個(gè)胰島素分子形成過程中脫掉了49分子的水，故一個(gè)胰島素分子完全水解成氨基酸，則需要消耗49分子的水，根據(jù)以上分析可知，圖中放大的β鏈的局部結(jié)構(gòu)匯總，根據(jù)R基的不同含有3種氨基酸，圖中②④屬于肽鍵。

（3）據(jù)圖可知，一個(gè)胰島素分子中有2條肽鏈，且局部放大部分的R基中有一個(gè)游離的氨基和一個(gè)游離的羧基，因此至少含有3個(gè)游離的氨基和3個(gè)游離的羧基。

（4）若組成胰島素的氨基酸的平均相對分子質(zhì)量為120，胰島素分子由51個(gè)氨基酸分子組成，形成過程中脫掉了49分子的水且形成了3個(gè)二硫鍵，則胰島素的相對分子質(zhì)量為：120×51-49×18-3×2=5232。