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(guò)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，如圖所示為結(jié)晶牛胰島素的平面結(jié)構(gòu)示意圖．
②不同動(dòng)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(dòng)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(wèn)題：
（1）胰島素分子中含有肽鍵

 

個(gè)．至少含有

 

個(gè)氨基和

 

羧基．
（2）這51個(gè)氨基酸形成胰島素后，相對(duì)分子質(zhì)量比原來(lái)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(huì)導(dǎo)致血糖濃度過(guò)高，尿液中有葡萄糖，稱(chēng)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）如果要為糖尿病人治療必須用動(dòng)物體內(nèi)的胰島素的話，最適宜的動(dòng)物是

 

．
（5）用氨基酸自動(dòng)分析儀測(cè)定幾種蛋白類(lèi)化合物的氨基酸數(shù)目如表：

	多 肽 化 合 物
	①	②	③	④	⑤	⑥	⑦	⑧	⑨	⑩
名 稱(chēng)	催 產(chǎn) 素	牛 加壓素	血管 緩舒素	平滑肌舒張素	豬促黑色素細(xì)胞激素	人促黑色素細(xì)胞激素	牛胰 蛋白酶	人 胰島素	免疫球蛋白Ig	人血紅蛋白
氨基 酸數(shù)	9	9	9	10	13	22	223	51	660	574

⑧的生理功能說(shuō)明蛋白質(zhì)具有

 

作用；⑨的生理功能說(shuō)明蛋白質(zhì)具有

 

作用；⑩的生理功能說(shuō)明蛋白質(zhì)具有

 

作用．

Answer 1

考點(diǎn)：蛋白質(zhì)的合成——氨基酸脫水縮合,蛋白質(zhì)在生命活動(dòng)中的主要功能

專(zhuān)題：

分析：根據(jù)題意和圖示分析可知：胰島素含有2條多肽鏈，A鏈含有21個(gè)氨基酸，肽鍵數(shù)為21-1=20個(gè)；B鏈含有30個(gè)氨基酸，肽鍵數(shù)為30-1=29個(gè)；所以共有肽鍵20+29=49個(gè)．胰島素屬于蛋白質(zhì)，只能注射不能口服．由于哺乳動(dòng)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，說(shuō)明所列的哺乳動(dòng)物和人都有共同的原始祖先．人與動(dòng)物豬在胰島素的氨基酸組成上差異最�。�

解答： 解：（1）對(duì)于開(kāi)放狀態(tài)的多肽鏈說(shuō)有：肽鍵數(shù)=氨基酸分子總數(shù)-肽鏈數(shù)．所以胰島素分子中含有肽鍵數(shù)為51-2=49個(gè)．由于一個(gè)肽鏈中至少有一個(gè)游離的氨基和一個(gè)游離的羧基，又胰島素含有2條多肽鏈，所以至少有2個(gè)游離的氨基和2個(gè)游離的羧基．
（2）由于51個(gè)氨基酸形成胰島素的過(guò)程中脫去49個(gè)水，同時(shí)還有3個(gè)二硫鍵中的6個(gè)氫，所以這51個(gè)氨基酸形成胰島素后，相對(duì)分子質(zhì)量比原來(lái)51個(gè)氨基酸的總分子量減少了18×49+1×6=888．
（3）胰島素的化學(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì)，如果口服就會(huì)被分解從而失去胰島素的功能，所以只能注射不能口服．
（4）人與動(dòng)物豬在胰島素的氨基酸組成上差異最小，只有B鏈第30位氨基酸，所以如果要為糖尿病人治療必須用動(dòng)物體內(nèi)的胰島素的話，最適宜的動(dòng)物是豬．
（5）人胰島素能降低血糖濃度，調(diào)節(jié)機(jī)體生命活動(dòng)；免疫球蛋白能與抗原結(jié)合，起免疫作用；人血紅蛋白能與氧結(jié)合成氧合血紅蛋白，運(yùn)輸氧，從而說(shuō)明蛋白質(zhì)具有運(yùn)輸作用．
故答案為：
（1）49     2   2 
（2）888
（3）胰島素是蛋白質(zhì)，如口服會(huì)被消化道內(nèi)的蛋白酶所催化水解而失去作用
（4）豬
（5）調(diào)節(jié)機(jī)體生命活動(dòng)   免疫   運(yùn)輸載體

點(diǎn)評(píng)：本題考查蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)和分子生物學(xué)在進(jìn)化上的證據(jù)的相關(guān)知識(shí)，意在考查蛋白質(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)．