Question

胰島素分子是一種蛋白質(zhì)分子，現(xiàn)有如下材料：

①胰島素含有2條多肽鏈，A鏈含有21個(gè)氨基酸，B鏈含有30個(gè)氨基酸，2條多肽鏈間通過2個(gè)二硫鍵（二硫鍵是由2個(gè)“一SH”連接而成的）連接，在A鏈上也形成1個(gè)二硫鍵，下圖所示為結(jié)晶牛胰島素的平面結(jié)構(gòu)示意圖。

②不同動物的胰島素的氨基酸組成是有區(qū)別的，現(xiàn)把人和其他動物的胰島素的氨基酸組成比較如下：

豬：B鏈第30位氨基酸和人不同；

馬：B鏈第30位氨基酸和A鏈第9位氨基酸與人不同；

牛：A鏈第8、10位氨基酸與人不同；

羊：A鏈第8、9、10位氨基酸與人不同；

天竹鼠：A鏈有8個(gè)氨基酸與人不同，B鏈有10個(gè)氨基酸與人不同。

根據(jù)以上材料回答下列問題：

（1）胰島素分子中含有肽鍵_________個(gè)�？刂坪铣梢葝u素的基因中至少有______堿基。    (2)這51個(gè)氨基酸形成胰島素后，相對分子質(zhì)量比原來51個(gè)氨基酸的總分子量減少了_____。

(3)人體中胰島素的含量低，會導(dǎo)致血糖濃度過高，尿液中有葡萄糖，稱為糖尿病，其最佳的治療方法是使用胰島素，但只能注射不能口服，原因是______________。

(4)前面所列的哺乳動物和人的胰島素都由51個(gè)氨基酸構(gòu)成，且在氨基酸組成上大多相同，由此可以得出的結(jié)論是____________________。

(5)人與這幾種動物在胰島素分子上氨基酸組成差異的大小，說明

_____________________________________________________________

(6)如果要為糖尿病人治療必須用動物體內(nèi)的胰島素的話，最適宜的動物是

______________________________________________________________

 

Answer 1

【答案】

（1）49   306   （2）888   （3）胰島素是蛋白質(zhì)，如口服會被消化道內(nèi)的蛋白酶所催化水解而失去作用   （4）這些哺乳動物和人都有共同的原始祖先   （5）這幾種哺乳動物與人的親緣關(guān)系有遠(yuǎn)有近，差異越大親緣關(guān)系越遠(yuǎn)，差異越小，親緣關(guān)系越近  （6）豬

【解析】

試題分析：對于開放狀態(tài)的多肽鏈說有：肽鍵數(shù)=氨基酸分子總數(shù)-肽鏈數(shù)。所以通過計(jì)算51-2=49.合成胰島素的基因中所需堿基數(shù)則涉及中心法則：基因中堿基總數(shù)=2*mRNA堿基數(shù)=氨基酸數(shù)*3*2.所以應(yīng)該為51*6=306.51個(gè)氨基酸形成胰島素的過程中主要是脫水，及雙硫鍵形成脫去的氫，所以49*18+6=888.胰島素化學(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì)，如果口服就會被分解從而失去胰島素的功能。(3)(4)(5)問中均涉及進(jìn)化的問題，題干中分析可知，地球上的生物有著或近或遠(yuǎn) 的親緣關(guān)系，起源于共同的祖先。

考點(diǎn)：蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu) 分子生物學(xué)在進(jìn)化上的證據(jù)

點(diǎn)評：本題較難，蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)中的相互之間的數(shù)量關(guān)系的計(jì)算和在生物進(jìn)化之間的聯(lián)系，跨度大，綜合性強(qiáng)。