Question

16．如圖為結(jié)晶牛胰島素的模式圖，其中α鏈有21個(gè)氨基酸，β鏈有30個(gè)氨基酸（注：H-1，O-16，S-32）．請(qǐng)據(jù)圖回答下列問(wèn)題：
（1）此化合物的基本組成單位是氨基酸．
（2）這51個(gè)氨基酸形成結(jié)晶牛胰島素后，相對(duì)分子質(zhì)量比原來(lái)減少了888；連接氨基酸之間的肽鍵有49個(gè)，肽鍵的結(jié)構(gòu)式是-CO-NH-；胰島素分子中至少有2個(gè)氨基，2個(gè)羧基．
（3）組成結(jié)晶牛胰島素的化學(xué)元素是C、H、O、N、S．
（4）不同哺乳動(dòng)物的胰島素的氨基酸序列往往有差異，如馬的胰島素α鏈第9位氨基酸、β鏈第30位氨基酸與人的不同．造成這種差異的根本原因是不同哺乳動(dòng)物的DNA不同．

Answer 1

分析 1、構(gòu)成蛋白質(zhì)的基本單位是氨基酸，其結(jié)構(gòu)通式是，即每種氨基酸分子至少都含有一個(gè)氨基和一個(gè)羧基，且都有一個(gè)氨基和一個(gè)羧基連接在同一個(gè)碳原子上，這個(gè)碳原子還連接一個(gè)氫和一個(gè)R基，氨基酸的不同在于R基的不同；構(gòu)成蛋白質(zhì)的氨基酸約有20種．
2、氨基酸通過(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，同時(shí)脫出一分子水的過(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)，游離氨基或羧基數(shù)=肽鏈數(shù)+R基中含有的氨基或羧基數(shù)，至少含有的游離氨基或羧基數(shù)=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．
3、蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)多樣性的直接原因：構(gòu)成蛋白質(zhì)的氨基酸的種類(lèi)、數(shù)目、排列順序和肽鏈的空間結(jié)構(gòu)千差萬(wàn)別；蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)多樣性的根本原因是DNA的多樣性．
4、分析題圖：題圖為結(jié)晶牛胰島素的模式圖，該物質(zhì)分子含有2條肽鏈，其中α鏈有21個(gè)氨基酸，β鏈有30個(gè)氨基酸，另外該物質(zhì)分子含有3個(gè)二硫鍵，二硫鍵是由2個(gè)“一SH”連接而成的，形成每個(gè)二硫鍵脫去一分子氫．

解答 解：（1）結(jié)晶牛胰島素的化學(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì)，其基本組成單位是氨基酸．
（2）這51個(gè)氨基酸形成結(jié)晶牛胰島素的過(guò)程中，脫去的水分子數(shù)=氨基酸數(shù)-肽鏈數(shù)=（21+30）-2=49個(gè)、形成3個(gè)二硫鍵共脫去3分子氫，此過(guò)程相對(duì)分子質(zhì)量比原來(lái)減少49×18+2×3=888；肽鍵是一個(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的，其結(jié)構(gòu)式是-CO-NH-，胰島素分子中連接氨基酸之間的肽鍵數(shù)=氨基酸數(shù)-肽鏈數(shù)=（21+30）-2=49個(gè)；胰島素分子含有2條肽鏈，所以胰島素分子中至少含有的氨基數(shù)=肽鏈數(shù)=2個(gè)、至少含有的羧基數(shù)=肽鏈數(shù)=2個(gè)．
（3）組成蛋白質(zhì)的基本元素是C、H、O、N，另外結(jié)晶牛胰島素中還含有二硫鍵（二硫鍵中含有S），所以組成結(jié)晶牛胰島素的化學(xué)元素是C、H、O、N、S．
（4）蛋白質(zhì)是在DNA的指導(dǎo)下合成的，是生命活動(dòng)的主要體現(xiàn)者，造成不同哺乳動(dòng)物的胰島素的氨基酸序列有差異的根本原因是不同哺乳動(dòng)物的DNA不同．
故答案為：
（1）氨基酸
（2）888   49-CO-NH-2    2  
（3）C、H、O、N、S    
（4）DNA不同

點(diǎn)評(píng) 本題結(jié)合結(jié)晶牛胰島素的模式圖，考查蛋白質(zhì)的合成--氨基酸脫水縮合的知識(shí)，考生識(shí)記氨基酸的結(jié)構(gòu)通式、明確氨基酸脫水縮合的過(guò)程和的蛋白質(zhì)多樣性的原因、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．