Question

【題目】I．胰島素是一種蛋白質分子，它含有α、β兩條肽鏈，α鏈含有21個氨基酸，β鏈含有30個氨基酸，兩條多肽鏈間通過兩個二硫鍵（二硫鍵是由兩個—SH脫氫連接而成）連接，在α鏈上也形成一個二硫鍵，如圖為結晶牛胰島素的平面結構示意圖，據此回答：

（1）該分子中的51個氨基酸先在胰腺細胞的核糖體上經________________方式形成兩條肽鏈。

（2）肽鍵可表示為 ___________；形成該胰島素時，其相對分子質量比原來減少了____________。

II．現有一種“十二肽”，分子式為 CxHyNzOwS（z>12，w>13）。已知將它徹底水解后只得到下列氨基酸：

回答下列問題：

（1）一個該“十二肽”分子水解時需要的水分子數是_____________。

（2）將一個該“十二肽”分子徹底水解后有_______個半胱氨酸、______個賴氨酸和_______個天門冬氨酸（用數字、字母z、w表示）。

Answer 1

【答案】脫水縮合 -NH-CO- 888 11 1 z-12 （w-13）/2

【解析】

據圖分析，胰島素是由兩條肽鏈組成，其中α鏈含有 21個氨基酸，β鏈含有30個氨基酸,所以形成的肽鍵數為（21+30）-2=49，2條肽鏈間通過2個二硫鍵（－SH與－SH脫氫后形成的化學鍵“－S－S－”，即每形成一個二硫鍵，脫去2個H）相連接；在α鏈上也形成1個二硫鍵，故形成的三個二硫鍵脫去6分子H。

I．（1）胰島素的化學本質是蛋白質，由氨基酸經過脫水縮合形成，形成場所在核糖體。

（2）胰島素分子中含有51個氨基酸，2條肽鏈，故肽鍵的數目為51-2=49，肽鍵含有氨基的殘基和羧基的殘基，表示方法為：-NH-CO-。這51個氨基酸分子形成胰島素后，形成了49個肽鍵，即脫去了49分子水，形成3個二硫鍵脫去6個氫，故相對分子質量比原來減少了49×18+2×3=888。

II．（1）該“十二肽”含有12個氨基酸，形成該12肽時需要脫去12-1=11分子水，故其水解時需要消耗11分子水。

（2）將一個該“十二肽”分子含有12個氨基酸，其中有5種氨基酸。其中半胱氨酸有1個S，十二肽的分子式中只有1個S，說明構成十二肽的半胱氨酸只有1個。天門冬氨酸R基上含有一個羧基，設天門冬氨酸的數目為a，則該多肽中氧原子的數目為：w=2a（R基中氧原子的數目）+11（肽鍵中氧原子的數目）+2（除R基之外游離的羧基中氧原子的數目），故a=（w-13）/2；設賴氨酸的數目為b，則氮原子的數目為：b（R基中氮原子的數目）+11（肽鍵中氮原子的數目）+1（除R基之外游離的氨基中氮原子的數目）=z，故b=z-12