Question

【題目】胰島素是一種蛋白質分子，它含有兩條多肽鏈，其中α鏈含有 21個氨基酸，β鏈含有30個氨基酸。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個氫）相連接；在α鏈上也形成1個二硫鍵，如圖所示。

（1）這51個氨基酸形成胰島素后，相對分子質量比原來減少了_____________。

（2）該胰島素分子水解成蛋白質的結構單體（基本單位），至少需要________個水分子。

（3）谷胱甘肽（C10H17O6N3S）是存在于動植物和微生物細胞中的一種重要三肽，它由谷氨酸（C5H9O4N）、甘氨酸（C2H5O2N）和半胱氨酸縮合而成。則該三肽中含有游離的氨基_______個，游離的羧基________個。按照前面谷氨酸和甘氨酸分子的表示方法，半胱氨酸分子可表示成________________。

Answer 1

【答案】888 49 1 2 C3H7O2NS

【解析】

分析圖示：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（21-1）+（30-1）=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個氫）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分子氫。

（1）這51個氨基酸形成胰島素過程中，脫去的水分子數為（21-1）+（30-1）=49，由于還形成了三個二硫鍵，所以相對分子質量比原來減少了49×18+3×2=888。

（2）由于形成該胰島素分子時形成了49個肽鍵，所以該胰島素水解成蛋白質的結構單體（基本單位），至少需要49個水分子。

（3）谷光甘肽（分子式C10H17O6N3S）是由谷氨酸（C5H9O4N）、甘氨酸（C2H5O2N）和半胱氨酸脫去2分子水縮合形成的，則半胱氨酸可能的分子式為：C10H17O6N3S+2H2O-C5H9O4N-C2H5O2N=C3H7O2NS。觀察三個氨基酸的分子式可知，三個氨基酸均只含一個氮原子，說明均只含有一個氨基。由于谷氨酸含有4個氧，說明R基上還含有一個羧基，即谷氨酸含有兩個羧基，而甘氨酸和半胱氨酸均只含一個羧基，三個氨基酸脫水縮合后形成的三肽中游離氨基數=肽鏈數+R基上的氨基數，三肽中游離羧基數=肽鏈數+R基上的羧基數，所以該三肽中含有游離的氨基1個，游離的羧基2個。