Question

10．我國是世界上第一個人工合成結(jié)晶胰島素的國家．胰島素對于糖尿病，特別是胰島素依賴性糖尿病的治療至關(guān)重要．其合成過程如下：剛合成的多肽稱前胰島素原，在信號肽酶的作用下，前胰島素原的信號肽被切除，而成為胰島素原．最后胰島素原通過蛋白酶的水解作用生成胰島素和一個多肽C（如圖所示）．請回答問題：
（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，相對分子質(zhì)量比原來減少了888．
（3）從理論上分析，胰島素分子至少有2個-NH₂，2個-COOH．

Answer 1

分析 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和另一個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氨基酸連接起來的過程；氨基酸形成多肽過程中的相關(guān)計算：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．

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程中，脫去的水中的氫來自氨基酸的-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，相對分子質(zhì)量比原來減少的質(zhì)量=脫去的水分子質(zhì)量+形成3個二硫鍵失去的質(zhì)量=（51-2）×18+6=888．
（3）胰島素有兩條鏈，故至少含有兩個游離的氨基和二個游離的羧基．
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

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