问题标题:
我国是世界上第一个人工合成结晶胰岛素的国家.胰岛素对于糖尿病,特别是胰岛素依赖性糖尿病的治疗至关重要.其合成过程如下:刚合成的多肽称前胰岛素原,在信号肽酶的作用下,前
问题描述:
我国是世界上第一个人工合成结晶胰岛素的国家.胰岛素对于糖尿病,特别是胰岛素依赖性糖尿病的治疗至关重要.其合成过程如下:刚合成的多肽称前胰岛素原,在信号肽酶的作用下,前胰岛素原的信号肽被切除,而成为胰岛素原.最后胰岛素原通过蛋白酶的水解作用生成胰岛素和一个多肽C(如图1所示).请回答问题:
(1)前胰岛素原可与___试剂产生___颜色反应,前胰岛素原水解所需的水中的氢用于形成___.
(2)胰岛素分子由51个氨基酸经___的方式形成两条肽链,这两条肽链通过图中的两个SH脱掉2个H形成的二硫键相互连接在一起而形成.这些氨基酸形成蛋白质后,相对分子质量比原来减少___.
(3)从理论上分析,胰岛素分子至少有___个-NH2,___个-COOH.
(4)若图2表示胰岛素合成和分泌过程中的细胞膜、内质网膜和高尔基体膜的面积变化,则①②③分别表示的结构是___,___,___.
宋继良回答:
(1)由题意知,前胰岛素是由2条肽链组成,肽链中的肽键能与双缩脲试剂反应呈现紫色,因此可以用双缩脲试剂检测;氨基酸脱水缩合反应中水是由一个氨基酸的氨基和另一个氨基酸的羧基形成的,因此氨基酸水水解时,水用于形成氨基和羧基.
(2)胰岛素分子是由51个氨基酸脱水缩合形成的2条肽链,因此脱去的水分子数是51-2=49,两条肽链中形成3个二硫键,脱去6分子水,因此这些氨基酸形成蛋白质后,相对分子质量比原来减少18×49+6=888.
(3)胰岛素含有2条肽链,因此至少含有2个游离的氨基和2个游离的羧基.
(4)图2中柱形图可知,①膜面积减少,②膜面积不变,③膜面积增加,因此①是内质网膜,②是高尔基体膜,③是细胞膜.
故答案为:
(1)双缩脲试剂 紫色 羧基和氨基.
(2)脱水缩合 888
(3)2 2
(4)内质网膜 高尔基膜 细胞膜
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