Question

胰島素是一種蛋白質(zhì)分子，它含有α、β兩條肽鏈，α鏈含有21個氨基酸，β鏈含有30個氨基酸，兩條多肽鏈間通過兩個二硫鍵（二硫鍵是由兩個-S-連接而成）連接，在α鏈上也形成一個二硫鍵，如圖為結(jié)晶牛胰島素的平面結(jié)構(gòu)示意圖，據(jù)此回答：
胰島素分子中含有肽鍵

 

個，從理論上分析，胰島素分子至少有

 

個“-NH₂”，至少有

 

個“-COOH”．決定胰島素合成的基因至少需要有

 

個堿基對，所轉(zhuǎn)錄的信使RNA至少需要有

 

個遺傳密碼子．這51個氨基酸分子形成胰島素后，相對分子質(zhì)量比原來減少了

 

．

Answer 1

考點：蛋白質(zhì)的合成——氨基酸脫水縮合

專題：

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氨基和一個羧基，并且都有一個氨基和一個羧基連接在同一個碳原子上，這個碳原子還連接一個氫原子和一個R基，氨基酸的不同在于R基的不同．
2、氨基酸通過脫水縮合形成多肽，而脫水縮合是指一個氨基酸分子的羧基和另一個氨基酸分子的氨基相連接，同時脫出一分子水的過程，氨基酸形成多肽過程中的相關(guān)計算：肽鍵數(shù)=脫去水分子數(shù)=氨基酸數(shù)一肽鏈數(shù)；蛋白質(zhì)的相對分子量=氨基酸的平均相對分子量×氨基酸個數(shù)-脫水的個數(shù)×18；至少含有的游離氨基或羧基數(shù)=肽鏈數(shù)．
3、基因通過轉(zhuǎn)錄和翻譯過程形成蛋白質(zhì)的過程中，基因中堿基數(shù)：mRNA中堿基數(shù)：蛋白質(zhì)中的氨基酸數(shù)=6：3：1．

解答： 解：由題意可知，胰島素分子含有51個氨基酸（α鏈含有21個氨基酸，β鏈含有30個氨基酸），2條肽鏈，則該胰島素分子中含有肽鍵數(shù)目=氨基酸數(shù)-肽鏈數(shù)=51-2=49個，至少含有的游離的氨基數(shù)=肽鏈數(shù)=2個，至少含有的游離的羧基數(shù)=肽鏈數(shù)=2個；決定胰島素合成的基因至少需要基因中的堿基個數(shù)=氨基酸數(shù)×6=51×6═306個，即至少需要153個堿基對，轉(zhuǎn)錄該蛋白質(zhì)的信使RNA至少含有的遺傳密碼等于氨基酸數(shù)目，即51個；51個氨基酸分子形成胰島素后，相對分子質(zhì)量比原來減少的是失去水分子的相對分子質(zhì)量和形成3個二硫鍵時失去的6個氫的相對分子質(zhì)量之和，即相對分子質(zhì)量比原來減少了=18×失去水分子的數(shù)目+6=18×49+6=888．
故答案為：
49      2     2    153   51    888

點評：本題結(jié)合結(jié)晶牛胰島素的平面結(jié)構(gòu)示意圖，考生蛋白質(zhì)合成--氨基酸脫水縮合和遺傳信息的轉(zhuǎn)錄和翻譯的知識，解題的關(guān)鍵是識記脫水縮合的概念、掌握氨基酸脫水縮合的過程及相關(guān)計算、掌握基因中脫氧核苷酸數(shù)（堿基數(shù)）：mRNA中核糖核苷酸數(shù)（堿基數(shù)）：氨基酸數(shù)=6：3：1這一規(guī)律．