Question

胰島素分子是一種蛋白質(zhì)分子，現(xiàn)有如下材料：
①胰島素含有2條多肽鏈，A鏈含有21個(gè)氨基酸，B鏈含有30個(gè)氨基酸，2條多肽鏈間通過2個(gè)二硫鍵（二硫鍵是由2個(gè)“一SH”連接而成的）連接，在A鏈上也形成1個(gè)二硫鍵，如圖所示為結(jié)晶牛胰島素的平面結(jié)構(gòu)示意圖．
②不同動(dòng)物的胰島素的氨基酸組成是有區(qū)別的，現(xiàn)把人和其他動(dòng)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(gè)氨基酸與人不同，B鏈有10個(gè)氨基酸與人不同．
根據(jù)以上材料回答下列問題：
（1）胰島素分子中含有肽鍵

 

個(gè)．至少含有

 

個(gè)氨基和

 

個(gè)羧基．
（2）這51個(gè)氨基酸形成胰島素后，相對(duì)分子質(zhì)量比原來51個(gè)氨基酸的總分子量減少了

 

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

 

．
（4）構(gòu)成上述胰島素所有氨基酸所共有的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是

 

．
（5）如果要為糖尿病人治療必須用動(dòng)物體內(nèi)的胰島素的話，最適宜的動(dòng)物是

 

．
（6）現(xiàn)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(qǐng)問：該多肽進(jìn)行完全水解需

 

個(gè)水分子，結(jié)果得到

 

 個(gè)谷氨酸分子，

 

個(gè)丙氨酸分子．

Answer 1

考點(diǎn)：蛋白質(zhì)的合成——氨基酸脫水縮合

專題：

分析：本題的知識(shí)點(diǎn)是組成蛋白質(zhì)的氨基酸的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，氨基酸的脫水縮合反應(yīng)過程，先梳理相關(guān)知識(shí)點(diǎn)，然后分析題干獲取信息并結(jié)合題干信息進(jìn)行解答．

解答： 解：（1）由題意知，胰島素含有51個(gè)氨基酸，形成2條肽鏈，因此胰島素分子中的肽鍵數(shù)=氨基酸數(shù)-肽鏈數(shù)=51-2=49，；2條肽鏈至少含有2個(gè)氨基和2個(gè)羧基．
（2）51氨基酸個(gè)氨基酸脫水縮合形成2條肽鏈，脫去的水分子數(shù)是51-2=49，切2條肽鏈之間形成了3個(gè)二硫鍵，因此這51個(gè)氨基酸形成胰島素后，相對(duì)分子質(zhì)量比原來51個(gè)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(dòng)物和人的胰島素都由51個(gè)氨基酸構(gòu)成，且在氨基酸組成上大多相同，由此可以說明這些哺乳動(dòng)物和人是由共同的原始祖先進(jìn)化而來的．
（4）組成蛋白質(zhì)的氨基酸的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是至少含有一個(gè)氨基和一個(gè)羧基，且都有一個(gè)氨基酸和一個(gè)羧基連接在同一個(gè)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(dòng)物體內(nèi)的胰島素的話，最適宜的動(dòng)物是豬．
（6）分析題圖可知，該多肽鏈的氨基酸都只含有一個(gè)氨基，因此該多肽鏈中共有10個(gè)氨基酸，形成一條肽鏈脫去9分子水，所以水解時(shí)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(gè)羧基，因此該多肽鏈中含有的丙氨酸數(shù)是（19+9-20）÷4=2個(gè)；由題圖可知，設(shè)該多肽中甘氨酸的數(shù)目是a個(gè)，丙氨酸數(shù)是b個(gè)，苯丙氨酸數(shù)是c個(gè)，則有關(guān)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(shù)，解得b=2．
故答案為：
（1）49   2    2
（2）888
（3）這些哺乳動(dòng)物和人有共同的原始祖先
（4）至少含有一個(gè)氨基和一個(gè)羧基，且都有一個(gè)氨基酸和一個(gè)羧基連接在同一個(gè)碳原子上
（5）豬
（6）9    4   2

點(diǎn)評(píng)：本題旨在考查學(xué)生理解所學(xué)知識(shí)的要點(diǎn)，把握知識(shí)的內(nèi)在聯(lián)系形成知識(shí)網(wǎng)絡(luò)的能力并結(jié)合題干信息對(duì)某些生物學(xué)問題進(jìn)行解釋、推理、判斷、獲取結(jié)論的能力．