Question

10．我國(guó)是世界上第一個(gè)人工合成結(jié)晶胰島素的國(guó)家．胰島素對(duì)于糖尿病，特別是胰島素依賴性糖尿病的治療至關(guān)重要．其合成過(guò)程如下：剛合成的多肽稱前胰島素原，在信號(hào)肽酶的作用下，前胰島素原的信號(hào)肽被切除，而成為胰島素原．最后胰島素原通過(guò)蛋白酶的水解作用生成胰島素和一個(gè)多肽C（如圖所示）．請(qǐng)回答問(wèn)題：
（1）前胰島素原可與雙縮脲試劑產(chǎn)生顏色反應(yīng)，前胰島素原水解所需的水中的氫用于形成-NH₂和-COOH．
（2）胰島素分子由51個(gè)氨基酸經(jīng)脫水縮合的方式形成兩條肽鏈，這兩條肽鏈通過(guò)一定的化學(xué)鍵，如圖中的-S-S-相互連接在一起而形成．這些氨基酸形成蛋白質(zhì)后，相對(duì)分子質(zhì)量比原來(lái)減少了888．
（3）從理論上分析，胰島素分子至少有2個(gè)-NH₂，2個(gè)-COOH．

Answer 1

分析 氨基酸在核糖體中通過(guò)脫水縮合形成多肽鏈，而脫水縮合是指一個(gè)氨基酸分子的羧基和另一個(gè)氨基酸分子的氨基相連接，脫出一分子水后形成肽鍵將兩個(gè)氨基酸連接起來(lái)的過(guò)程；氨基酸形成多肽過(guò)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)，蛋白質(zhì)的相對(duì)分子質(zhì)量=氨基酸數(shù)目×氨基酸平均相對(duì)分子質(zhì)量一脫去水分子數(shù)×18．

解答 解：（1）前胰島素原中含有肽鍵，可與雙縮脲試劑產(chǎn)生顏色反應(yīng)，由氨基酸經(jīng)脫水縮合形成前胰島素原的過(guò)程中，脫去的水中的氫來(lái)自氨基酸的-NH₂和-COOH，反之，前胰島素原水解所需的水中的氫用于形成-NH₂和-COOH．
（2）胰島素分子由51個(gè)氨基酸經(jīng)脫水縮合的方式形成兩條肽鏈，這兩條肽鏈通過(guò)一定的化學(xué)鍵，如圖中的-S-S-相互連接在一起而形成；這些氨基酸形成蛋白質(zhì)后，相對(duì)分子質(zhì)量比原來(lái)減少的質(zhì)量=脫去的水分子質(zhì)量+形成3個(gè)二硫鍵失去的質(zhì)量=（51-2）×18+6=888．
（3）胰島素有兩條鏈，故至少含有兩個(gè)游離的氨基和二個(gè)游離的羧基．
故答案為：
（1）雙縮脲-NH₂和-COOH　
（2）脫水縮合　化學(xué)鍵-S-S-888　
（3）2　2

點(diǎn)評(píng) 本題結(jié)合胰島素的形成過(guò)程，考查蛋白質(zhì)的合成和功能、氨基酸的脫水縮合的知識(shí)，考生識(shí)記蛋白質(zhì)的功能和氨基酸脫水縮合的過(guò)程、掌握氨基酸脫水縮合過(guò)程中的相關(guān)計(jì)算是解題的關(guān)鍵．