Question

胰岛素是一种蛋白质分子，它含有2条肽链， A链含有21个氨基酸，B链含有30个氨基酸，2条多肽链间通过二硫键连接，下边左图所示为结晶牛胰岛素的平面结构示意图，右图表示某多肽结构示意图。据此回答

（1）氨基酸的结构通式可表示为     。胰岛素分子中含有肽键      个，肽键可表示为     。

（2）从理论上分析，胰岛素分子至少有      个—NH₂，     —COOH。

（3）下图中的多肽由__________个氨基酸失去__________个水分子而形成。

（4）此多肽的氨基酸种类不同，是由        决定的，其编号是 ________________。

（5）蛋白质的结构和功能千差万别的原因是           。

（6）假设某蛋白质分子中一条肽链为178肽，其分子式为[C_xH_yN_zO_wS（z>178，w>179），并且是由右侧五种氨基酸组成的：那么将该178肽彻底水解后将会得到__________个赖氨酸，__________个天冬氨酸（结果可含分子式中的未知数）。

Answer

（1）49 一NH—CO—

（2）2 2

（3）四 三

（4）R基团 ②④⑧⑨

（5）氨基酸的种类、数目、排序、多肽链的空间结构

（6）z－178

【解析】（1）氨基酸的结构通式可表示为：

由题意可知，胰岛素分子含有51个氨基酸，2条肽链，则该胰岛素分子中含有肽键数目=氨基酸数目-肽链条数=51-2=49个．肽键可表示为-CO-NH-。

（2）蛋白质分子至少含有的氨基数或羧基数，应该看肽链的条数，有几条肽链，则至少含有几个氨基或几个羧基，因此该蛋白质分子至少含有2个氨基和2羧基。

（3）上图有三个肽键，因此由4个氨基酸失去3个水形成的。

（4）组成蛋白质的氨基酸约有20种，这20种氨基酸的区别就在于R基不同，即图中②④⑧⑨

（5）蛋白质的结构和功能千差万别的原因是组成氨基酸的种类、数目和排序不同以及多肽链的空间结构不同。

（6）根据五种氨基酸的分子式可知，只有赖氨酸含有2个N原子，根据N原子的数目计算，假说赖氨酸的数目为X，则该蛋白质中的N原子数=氨基酸数+R基中的N原子数，即178+X=z，因此X=z-178．由于每个肽键中含1个O，且一个肽链中至少有一个游离的氨基和一个游离的羧基，该蛋白质分子中的一条肽链为178肽，含177个肽键，加上一个羧基中的氧，共有179个氧．又天冬氨酸中含有2个羧基，所以该蛋白质水解后，含有天冬氨酸的数目为。

【考点定位】蛋白质的合成——氨基酸脱水缩合

【名师点睛】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．脱水缩合过程中的相关计算：

（1）脱去的水分子数=形成的肽键个数=氨基酸个数-肽链条数；

（2）蛋白质分子至少含有的氨基数或羧基数，应该看肽链的条数，有几条肽链，则至少含有几个氨基或几个羧基；

（3）蛋白质分子量=氨基酸分子量×氨基酸个数-水的个数×18