Question

【题目】I．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—SH脱氢连接而成）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：

（1）该分子中的51个氨基酸先在胰腺细胞的核糖体上经________________方式形成两条肽链。

（2）肽键可表示为 ___________；形成该胰岛素时，其相对分子质量比原来减少了____________。

II．现有一种“十二肽”，分子式为 CxHyNzOwS（z>12，w>13）。已知将它彻底水解后只得到下列氨基酸：

回答下列问题：

（1）一个该“十二肽”分子水解时需要的水分子数是_____________。

（2）将一个该“十二肽”分子彻底水解后有_______个半胱氨酸、______个赖氨酸和_______个天门冬氨酸（用数字、字母z、w表示）。

Answer 1

【答案】脱水缩合 -NH-CO- 888 11 1 z-12 （w-13）/2

【解析】

据图分析，胰岛素是由两条肽链组成，其中α链含有 21个氨基酸，β链含有30个氨基酸,所以形成的肽键数为（21+30）-2=49，2条肽链间通过2个二硫键（－SH与－SH脱氢后形成的化学键“－S－S－”，即每形成一个二硫键，脱去2个H）相连接；在α链上也形成1个二硫键，故形成的三个二硫键脱去6分子H。

I．（1）胰岛素的化学本质是蛋白质，由氨基酸经过脱水缩合形成，形成场所在核糖体。

（2）胰岛素分子中含有51个氨基酸，2条肽链，故肽键的数目为51-2=49，肽键含有氨基的残基和羧基的残基，表示方法为：-NH-CO-。这51个氨基酸分子形成胰岛素后，形成了49个肽键，即脱去了49分子水，形成3个二硫键脱去6个氢，故相对分子质量比原来减少了49×18+2×3=888。

II．（1）该“十二肽”含有12个氨基酸，形成该12肽时需要脱去12-1=11分子水，故其水解时需要消耗11分子水。

（2）将一个该“十二肽”分子含有12个氨基酸，其中有5种氨基酸。其中半胱氨酸有1个S，十二肽的分子式中只有1个S，说明构成十二肽的半胱氨酸只有1个。天门冬氨酸R基上含有一个羧基，设天门冬氨酸的数目为a，则该多肽中氧原子的数目为：w=2a（R基中氧原子的数目）+11（肽键中氧原子的数目）+2（除R基之外游离的羧基中氧原子的数目），故a=（w-13）/2；设赖氨酸的数目为b，则氮原子的数目为：b（R基中氮原子的数目）+11（肽键中氮原子的数目）+1（除R基之外游离的氨基中氮原子的数目）=z，故b=z-12