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，兩條多肽鏈間通過兩個(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(qǐng)據(jù)此回答：

注：2—SH→—S—S—+2H

（1）組成該蛋白質(zhì)的氨基酸的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是_____________。胰島素能降低血糖，是糖尿病病人常用藥物，在保存胰島素時(shí)需要低溫，因?yàn)榈蜏貤l件下蛋白質(zhì)的____________能保持穩(wěn)定，確保胰島素能正常發(fā)揮作用。高溫條件下，蛋白質(zhì)會(huì)____________失去活性，此時(shí)加入雙縮脲試劑，____________（填“能”或“不能”）出現(xiàn)紫色，因?yàn)?/span>____________________________________。

（2）糖尿病病人不能口服胰島素，因?yàn)橐葝u素口服后會(huì)被消化道中的酶催化____________形成氨基酸，在此過程中需要消耗____________個(gè)水分子。

（3）經(jīng)檢測(cè)，人和其他哺乳動(dòng)物胰島素都由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主要是________________________。

②糖尿病人最適宜的替代品是____________的胰島素。

Answer 1

【答案】都至少含有一個(gè)氨基和一個(gè)羧基，并且都有一個(gè)氨基和一個(gè)羧基連接在同一個(gè)碳原子上 空間結(jié)構(gòu) 變性（或空間結(jié)構(gòu)被破壞） 能 變性后的蛋白質(zhì)肽鍵沒有被破壞 水解 49 氨基酸的排列順序不同 豬

【解析】

本題考查蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)和功能的題目，在解答題目的時(shí)候要首先要掌握蛋白質(zhì)的元素組成主要是由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，如圖為結(jié)晶牛胰島素的平面結(jié)構(gòu)示意圖，據(jù)此答題。

（1）該蛋白質(zhì)的氨基酸的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是都至少含有一個(gè)氨基和一個(gè)羧基，并且都有一個(gè)氨基和一個(gè)羧基連接在同一個(gè)碳原子上；胰島素能降低血糖，是糖尿病病人常用藥物，在保存胰島素時(shí)需要低溫，因?yàn)榈蜏貤l件下蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)能保持穩(wěn)定，確保胰島素能正常發(fā)揮作用。高溫條件下，蛋白質(zhì)會(huì)變性（或空間結(jié)構(gòu)被破壞）失去活性，此時(shí)加入雙縮脲試劑，能出現(xiàn)紫色，因?yàn)樽冃院蟮牡鞍踪|(zhì)肽鍵沒有被破壞。

（2）胰島素的化學(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì)，口服會(huì)被蛋白酶催化水解而失效，因此治療糖尿病時(shí)胰島素不能口服，只能注射；由題意可知，胰島素分子含有51個(gè)氨基酸，2條肽鏈，所以在此過程中需要消耗49個(gè)水分子。

（3）經(jīng)檢測(cè)，人和其他哺乳動(dòng)物胰島素的氨基酸組成比較如下：
①由于構(gòu)成肽鏈的氨基酸排列順序不同形成不同物種的胰島素的不同。
②上述幾種動(dòng)物中，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，豬與人的胰島素的差異最小，糖尿病患者最適宜的代用品是豬的胰島素。