Question

胰岛素是一种蛋白质分子，它含有α、β两条肽链，α链含有21个氨基酸，β链含有30个氨基酸，两条多肽链间通过两个二硫键（二硫键是由两个-S-连接而成）连接，在α链上也形成一个二硫键，如图为结晶牛胰岛素的平面结构示意图，据此回答：
胰岛素分子中含有肽键

 

个，从理论上分析，胰岛素分子至少有

 

个“-NH₂”，至少有

 

个“-COOH”．决定胰岛素合成的基因至少需要有

 

个碱基对，所转录的信使RNA至少需要有

 

个遗传密码子．这51个氨基酸分子形成胰岛素后，相对分子质量比原来减少了

 

．

Answer 1

考点：蛋白质的合成——氨基酸脱水缩合

专题：

分析：1、构成蛋白质的基本单位是氨基酸，其结构通式是，即每种氨基酸分子至少都含有一个氨基和一个羧基，并且都有一个氨基和一个羧基连接在同一个碳原子上，这个碳原子还连接一个氢原子和一个R基，氨基酸的不同在于R基的不同．
2、氨基酸通过脱水缩合形成多肽，而脱水缩合是指一个氨基酸分子的羧基和另一个氨基酸分子的氨基相连接，同时脱出一分子水的过程，氨基酸形成多肽过程中的相关计算：肽键数=脱去水分子数=氨基酸数一肽链数；蛋白质的相对分子量=氨基酸的平均相对分子量×氨基酸个数-脱水的个数×18；至少含有的游离氨基或羧基数=肽链数．
3、基因通过转录和翻译过程形成蛋白质的过程中，基因中碱基数：mRNA中碱基数：蛋白质中的氨基酸数=6：3：1．

解答： 解：由题意可知，胰岛素分子含有51个氨基酸（α链含有21个氨基酸，β链含有30个氨基酸），2条肽链，则该胰岛素分子中含有肽键数目=氨基酸数-肽链数=51-2=49个，至少含有的游离的氨基数=肽链数=2个，至少含有的游离的羧基数=肽链数=2个；决定胰岛素合成的基因至少需要基因中的碱基个数=氨基酸数×6=51×6═306个，即至少需要153个碱基对，转录该蛋白质的信使RNA至少含有的遗传密码等于氨基酸数目，即51个；51个氨基酸分子形成胰岛素后，相对分子质量比原来减少的是失去水分子的相对分子质量和形成3个二硫键时失去的6个氢的相对分子质量之和，即相对分子质量比原来减少了=18×失去水分子的数目+6=18×49+6=888．
故答案为：
49      2     2    153   51    888

点评：本题结合结晶牛胰岛素的平面结构示意图，考生蛋白质合成--氨基酸脱水缩合和遗传信息的转录和翻译的知识，解题的关键是识记脱水缩合的概念、掌握氨基酸脱水缩合的过程及相关计算、掌握基因中脱氧核苷酸数（碱基数）：mRNA中核糖核苷酸数（碱基数）：氨基酸数=6：3：1这一规律．