Question

我國是世界上第一個(gè)人工合成結(jié)晶牛胰島素的國家．胰島素對于糖尿病，特別是胰島素依賴性糖尿病的治療至關(guān)重要．其合成過程如下：剛合成的多肽稱前胰島素原，在信號肽酶的作用下，前胰島素原的信號肽被切除，而成為胰島素原．最后胰島素原通過蛋白酶的水解作用生成胰島素和一個(gè)多肽C（如圖所示）．請回答：
（1）前胰島素原可與

 

試劑產(chǎn)生顏色反應(yīng)，前胰島素原水解所需的水中的氫用于形成

 

（2）胰島素分子由51個(gè)氨基酸形成兩條肽鏈，這兩條肽鏈通過一定的化學(xué)鍵，如圖中的-S-S-相互連接在一起而形成．這些氨基酸形成蛋白質(zhì)后，相對分子質(zhì)量比原來減少了

 

．
（3）從理論上分析，胰島素分子至少有

 

個(gè)-NH₂，

 

個(gè)-COOH．
（4）由前胰島素原最終生成胰島素的過程要有

 

 （細(xì)胞器）的參與．胰島素從合成到成功分泌說明了生物膜

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：蛋白質(zhì)的合成——氨基酸脫水縮合

專題：

分析：本題是對氨基酸的脫水縮合反應(yīng)、蛋白質(zhì)檢測方法、生物膜系統(tǒng)在組成成分、結(jié)構(gòu)和功能上的聯(lián)系，梳理氨基酸的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和氨基酸脫水縮合反應(yīng)過程、蛋白質(zhì)檢測的方法和原理、生物膜系統(tǒng)在組成成分、結(jié)構(gòu)和功能上的聯(lián)系，然后分析題圖解答問題．

解答： 解：（1）前胰島素原含有肽鍵，因此能與雙縮脲試劑反應(yīng)產(chǎn)生紫色絡(luò)合物；前胰島素原是由氨基酸脫水縮合形成的，氨基酸中的氨基與另一個(gè)氨基的羧基脫去1分子水，因此水解過程中所需要的水用于形成氨基和羧基．
（2）胰島素分子由51個(gè)氨基酸經(jīng)過脫水縮合反應(yīng)形成兩條肽鏈，脫去的水分子數(shù)是51=2=49，兩條肽鏈中含有3個(gè)二硫鍵，因此這些氨基酸形成蛋白質(zhì)后，相對分子質(zhì)量比原來減，18×49+6=888．
（3）氨基酸脫水縮合反應(yīng)形成的肽鏈中，一條肽鏈至少含有2個(gè)氨基和1個(gè)羧基，由于胰島素分子含有2條肽鏈，因此至少含有2個(gè)氨基和2個(gè)羧基．
（4）由前胰島素原最終生成胰島素的過程要經(jīng)過內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和高爾基體的加工；胰島素從合成到成功分泌說明了生物膜在組成成分和結(jié)構(gòu)上相似，在結(jié)構(gòu)和功能上聯(lián)系．
故答案為：
（1）雙縮脲-NH₂和-COOH　　
（2）脫水縮合　     888 
（3）2  2
（4）內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和高爾基體　     不僅在結(jié)構(gòu)上有聯(lián)系，而且在功能上既有分工又有緊密聯(lián)系

點(diǎn)評：對于氨基酸脫水縮合反應(yīng)的理解應(yīng)用并把握知識(shí)點(diǎn)間的內(nèi)在聯(lián)系是解題的關(guān)鍵．