Question

【題目】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(gè)氨基酸，β鏈含有 30個(gè)氨基酸，兩條多肽鏈間通過2個(gè)二硫鍵（二硫鍵是由2個(gè)—SH 脫H連接而成）連接，在α鏈上也形成一個(gè)二硫鍵，下圖為結(jié)晶牛胰島素的平面結(jié)構(gòu)示意圖，請據(jù)此回答：

（1）該分子中的51個(gè)氨基酸形成肽鏈時(shí)必須通過相鄰氨基酸之間發(fā)生_____，圖中的_____（填化學(xué)鍵）使肽鏈相互連接在一起，最后盤曲形成具有一定空間結(jié)構(gòu)的胰島素分子，此過程中相對分子質(zhì)量減少了___________。

（2）胰島素分子中含有肽鍵_____個(gè)。從理論上分析，胰島素分子至少有_____個(gè)“—NH2”。

（3）經(jīng)檢測，人和其他哺乳動(dòng)物胰島素都是由51個(gè)氨基酸構(gòu)成，且氨基酸組成大致相同，比較如下：

豬：β鏈第30位氨基酸與人的不同；

馬：β鏈第30位氨基酸和α鏈第9位氨基酸與人的不同；

羊：β鏈第8、9、10 位氨基酸與人的不同；

鼠：α鏈有8個(gè)氨基酸，β鏈有10個(gè)氨基酸與人的不同。

①相近物種的胰島素不同，反映在多肽鏈的氨基酸組成上主要是_____。

②上述幾種動(dòng)物中，_________ 和人的親緣關(guān)系最遠(yuǎn)，糖尿病人最適宜的代用品是_________的胰島素。

Answer 1

【答案】脫水縮合 -S-S- 888 49 2 ①氨基酸的排列順序不同 ②鼠 豬

【解析】

本題考查蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)和功能，在解答題目的時(shí)候首先要掌握蛋白質(zhì)主要是由C、H、O、N四種元素組成的，然后要明確蛋白質(zhì)的基本單位是氨基酸，氨基酸經(jīng)過脫水縮合形成多肽，多肽經(jīng)過盤曲折疊形成蛋白質(zhì)。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(gè)氨基酸，β鏈含有30個(gè)氨基酸，兩條多肽鏈間通過兩個(gè)二硫鍵連接，在α鏈上也形成一個(gè)二硫鍵。據(jù)此答題。

（1）氨基酸之間經(jīng)過脫水縮合反應(yīng)形成肽鏈，多肽鏈之間可通過-S-S-連接在一起，最后盤曲形成具有一定空間結(jié)構(gòu)的胰島素分子，由圖可知，此過程中脫去的水分子數(shù)為（21+30）-2=49個(gè)，同時(shí)形成了三個(gè)二硫鍵，每形成一個(gè)二硫鍵會(huì)脫去兩個(gè)H，所以該過程中相對分子質(zhì)量減少了49×18+3×2=888。

（2）胰島素分子中含有的肽鍵數(shù)=脫去的水分子數(shù)=氨基酸數(shù)目-肽鏈的條數(shù)=（21+30）-2=49個(gè)。從理論上分析，一條肽鏈的一端含有一個(gè)氨基，另一端含有一個(gè)羧基，因?yàn)橐葝u素分子有兩條鏈，所以至少有2個(gè)“-NH2”和2個(gè)“-COOH”。

（3）①根據(jù)資料分析可知，由于構(gòu)成肽鏈的氨基酸排列順序不同，所以形成不同物種的胰島素不同。

②上述幾種動(dòng)物中，由于鼠的α鏈有8個(gè)氨基酸、β鏈有10個(gè)氨基酸與人的不同，與人的胰島素的差異最多，所以鼠與人的親緣關(guān)系最遠(yuǎn)；豬只有β鏈第30位氨基酸與人的不同，與人的胰島素的差異最小，故糖尿病患者最適宜的代用品是豬的胰島素。