Question

【題目】我國(guó)是世界上第一個(gè)人工合成結(jié)晶牛胰島素的國(guó)家。胰島素對(duì)于糖尿病，特別是胰島素依賴性糖尿病的治療至關(guān)重要。其合成過(guò)程如下：剛合成的多肽稱前胰島素原，在信號(hào)肽酶的作用下，前胰島素原的信號(hào)肽被切除，而成為胰島素原。最后胰島素原通過(guò)蛋白酶的水解作用生成胰島素和一個(gè)多肽C（如圖）。請(qǐng)回答：

（1）前胰島素原可與____________試劑產(chǎn)生顏色反應(yīng)，前胰島素原水解所需的水中的氫用于形成 ______________。

（2）胰島素分子由51個(gè)氨基酸經(jīng)脫水縮合的方式形成兩條肽鏈，這兩條肽鏈通過(guò)一定的化學(xué)鍵，如圖中的_________相互連接在一起而形成。這些氨基酸形成蛋白質(zhì)后，相對(duì)分子質(zhì)量比原來(lái)減少了_______________。

（3）從理論上分析，胰島素分子至少有________個(gè)﹣NH2。

（4）由前胰島素原最終生成胰島素的過(guò)程要有__________（細(xì)胞器）的參與。

（5）蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)遭到破壞，其生物活性就會(huì)喪失，這稱為蛋白質(zhì)的變性。高溫、強(qiáng)堿、強(qiáng)酸、重金屬等都會(huì)使蛋白質(zhì)變性。現(xiàn)利用提供的材料用具，請(qǐng)你設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，探究乙醇能否使蛋白質(zhì)變性。

材料用具：質(zhì)量分?jǐn)?shù)為3%的可溶性淀粉溶液、質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2%的新鮮淀粉酶溶液、蒸餾水、質(zhì)量濃度為0.1g/mL的NaOH溶液、質(zhì)量濃度為0.05g/mL的CuSO4溶液、無(wú)水乙醇、燒杯、試管、量筒、滴管、溫度計(jì)、酒精燈。

a．實(shí)驗(yàn)步驟（請(qǐng)?zhí)畛浔砀窨瞻滋帲?/span>

步驟 /具體操作	A試管	B試管
①	1mL新鮮的淀粉酶溶液	1mL新鮮的淀粉酶溶液
②	5滴蒸餾水	A
③	B	2mL可溶性淀粉溶液
④	搖勻后，同時(shí)放入適宜溫度的溫水中維持5min
⑤	配制一定量的斐林試劑
⑥	從溫水中取出A、B試管，各加入1mL斐林試劑搖勻，放入盛有50℃～65℃溫水的大燒杯中加熱約2min，觀察試管中出現(xiàn)的顏色變化

表格中A代表___________，B代表___________________

b．實(shí)驗(yàn)結(jié)果預(yù)測(cè)及結(jié)論：__________________________。

Answer 1

【答案】雙縮脲 ﹣NH2和﹣COOH ﹣S﹣S﹣ 888 2 內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和高爾基體 5滴無(wú)水乙醇 2mL可溶性淀粉溶液 A試管中出現(xiàn)磚紅色沉淀，B試管不出現(xiàn)，說(shuō)明乙醇能使淀粉酶變性；A、B試管中均出現(xiàn)磚紅色沉淀，說(shuō)明乙醇不能使淀粉酶變性

【解析】

1、氨基酸由C、H、O、N等元素組成，組成生物體的氨基酸約有20種，由R基決定。氨基酸彼此之間可以通過(guò)脫水縮合的方式形成多肽，由幾個(gè)氨基酸脫水就形成幾肽。脫水縮合反應(yīng)過(guò)程中形成的肽鍵數(shù)目=脫去的水分子數(shù)=氨基酸的個(gè)數(shù)－肽鏈數(shù)。

2、蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)多樣性決定蛋白質(zhì)功能的多樣性。

3、蛋白質(zhì)與雙縮脲試劑反應(yīng)呈紫色。

（1）前胰島素原可與雙縮脲試劑產(chǎn)生顏色反應(yīng)，前胰島素原水解所需的水中的氫用于形成﹣NH2和﹣COOH。

（2）胰島素分子由51個(gè)氨基酸經(jīng)脫水縮合的方式形成兩條肽鏈，這兩條肽鏈通過(guò)一定的化學(xué)鍵，如圖中的﹣S﹣S﹣相互連接在一起而形成。這些氨基酸形成蛋白質(zhì)后，相對(duì)分子質(zhì)量比原來(lái)減少了的質(zhì)量=脫去的水分子質(zhì)量+形成3個(gè)二硫鍵失去的質(zhì)量=（51-2）×18+6=888。

（3）從理論上分析，胰島素分子有兩條肽鏈，故至少有2個(gè)﹣NH2。

（4）由前胰島素原最終生成胰島素的過(guò)程需要內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和高爾基體的加工和修飾，故要有內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和高爾基體的參與。

（5）a．題干是探究乙醇能否使蛋白質(zhì)變性，單一變量是乙醇的有無(wú)，故表格中A代表5滴無(wú)水乙醇。無(wú)關(guān)變量相同且適宜，故B代表2mL可溶性淀粉溶液。

b．實(shí)驗(yàn)結(jié)果預(yù)測(cè)及結(jié)論：A試管中出現(xiàn)磚紅色沉淀，B試管不出現(xiàn)，說(shuō)明乙醇能使淀粉酶變性；A、B試管中均出現(xiàn)磚紅色沉淀，說(shuō)明乙醇不能使淀粉酶變性。