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－SH脫去2個H形成的)，已知該胰島素由51個氨基酸分子組成。請回答下列問題：

(1)組成胰島素的氨基酸的結構通式是________________。

(2)若將一個胰島素分子完全水解成氨基酸，則需要消耗________個水分子。圖中放大的β鏈的局部結構匯總，含________種氨基酸，圖中屬于肽鍵的是________ (填數字)。

(3)據圖可知，一個胰島素分子中至少含有________個游離的氨基和________個游離的羧基。

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

Answer 1

【答案】 49 3 ②④ 3 3 5232

【解析】

1、構成蛋白質的基本單位是氨基酸，其結構通式是，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鍵是肽鍵，其結構式是-CO-NH-；氨基酸形成多肽過程中的相關計算：肽鍵數=脫去水分子數=氨基酸數一肽鏈數，游離氨基或羧基數=肽鏈數+R基中含有的氨基或羧基數，至少含有的游離氨基或羧基數=肽鏈數，氮原子數=肽鍵數+肽鏈數+R基上的氮原子數=各氨基酸中氮原子總數，氧原子數=肽鍵數+2×肽鏈數+R基上的氧原子數=各氨基酸中氧原子總數一脫去水分子數，蛋白質的相對分子質量=氨基酸數目×氨基酸平均相對分子質量一脫去水分子數×18。

2、根據題意和識圖分析可知，胰島素分子由51個氨基酸分子組成，由2條肽鏈構成，含有3個二硫鍵，則胰島素形成過程中脫去水分子49個，形成肽鍵49個。根據圖中放大的β鏈的局部結構匯總可知，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。根據圖中①③⑤可知，胰島素中至少游離的氨基和羧基各有3個。

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

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

（4）若組成胰島素的氨基酸的平均相對分子質量為120，胰島素分子由51個氨基酸分子組成，形成過程中脫掉了49分子的水且形成了3個二硫鍵，則胰島素的相對分子質量為：120×51-49×18-3×2=5232。