Question

7．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（兩個-SH脫去H后由-S-S-連接而成）連接，在α鏈上也形成一個二硫鍵．如圖為胰島素的平面結構示意圖，根據以上材料回答下列問題：
（1）胰島素分子中含有肽鍵49個，肽鍵可表示為-CO-NH-．從理論上分析，胰島素分子至少有“-NH₂”和“-COOH”分別是2、2個，這51個氨基酸分子先在胰腺細胞的核糖體上經脫水縮合方式形成兩條肽鏈，最后形成具有結構的胰島素，相對分子質量比原來減少了888．決定胰島素合成的基因至少需要153個堿基對，所轉錄的mRNA至少有51個遺傳密碼．
（2）人體中胰島素的含量過低，會導致相應的疾病，其治療時胰島素不能口服，只能注射，原因是口服會使胰島素分解，失去效用．

Answer 1

分析 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，同時脫出一分子水．脫水縮合過程中的相關計算：
（1）脫去的水分子數=形成的肽鍵個數=氨基酸個數-肽鏈條數；
（2）蛋白質分子至少含有的氨基數或羧基數，應該看肽鏈的條數，有幾條肽鏈，則至少含有幾個氨基或幾個羧基；
（3）蛋白質分子量=氨基酸分子量×氨基酸個數-水的個數×18．

解答 解：（1）由題意可知，胰島素分子含有51個氨基酸，2條肽鏈，則該胰島素分子中含有肽鍵數目=氨基酸數目-肽鏈條數=51-2=49個．肽鍵的化學結構為-CO-NH-．蛋白質分子至少含有的氨基數或羧基數，應該看肽鏈的條數，有幾條肽鏈，則至少含有幾個氨基或幾個羧基，因此該蛋白質分子至少含有2個氨基和2羧基．由于51個氨基酸形成胰島素的過程中脫去49個水，同時還有3個二硫鍵中的6個氫，所以這51個氨基酸形成胰島素后，相對分子質量比原來51個氨基酸的總分子量減少了18×49+1×6=888；決定胰島素合成的基因至少需要基因中的堿基個數=氨基酸數×6=51×6═306個，即至少需要153個堿基對，轉錄該蛋白質的信使RNA至少含有的遺傳密碼等于氨基酸數目，即51個．
（2）胰島素的化學本質是蛋白質，如果口服就會被分解從而失去胰島素的功能，所以只能注射不能口服．
故答案為：
（1）49-CO-NH-2   2   888    153    51    
（2）口服會使胰島素分解，失去效用

點評 本題結合結晶牛胰島素的平面結構示意圖，考生蛋白質合成--氨基酸脫水縮合，要求考生識記脫水縮合的概念，掌握氨基酸脫水縮合的過程及相關計算，能運用其延伸規(guī)律結合圖中信息答題．