Question

【題目】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)二硫鍵連接，在A鏈上也形成1個(gè)二硫鍵（二硫鍵是由2個(gè)“一SH”連接而成的，形成1個(gè)二硫鍵時(shí)失去2個(gè)氫原子），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(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題：

（1）胰島素分子中含有肽鍵_________個(gè)。

（2）氨基酸結(jié)構(gòu)通式為______，氨基酸可通過______方式連接成多肽。

（3）這51個(gè)氨基酸形成胰島素后，相對(duì)分子質(zhì)量比原來51個(gè)氨基酸的總分子量減少了_______。

（4）前面所列的哺乳動(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，由此可以得出的結(jié)論是___________________________________________。

（5）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_____________。

Answer 1

【答案】49 脫水縮合 888 這些哺乳動(dòng)物和人都有共同的原始祖先 豬

【解析】

1、構(gòu)成蛋白質(zhì)的基本單位是氨基酸，其結(jié)構(gòu)通式是，即每種氨基酸分子至少都含有一個(gè)氨基和一個(gè)羧基，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，這個(gè)碳原子還連接一個(gè)氫和一個(gè)R基，氨基酸的不同在于R基的不同；構(gòu)成蛋白質(zhì)的氨基酸約有20種。
2、氨基酸通過脫水縮合形成多肽鏈，而脫水縮合是指一個(gè)氨基酸分子的羧基和另一個(gè)氨基酸分子的氨基相連接，同時(shí)脫出一分子水的過程；氨基酸形成多肽過程中的相關(guān)計(jì)算：肽鍵數(shù)＝脫去水分子數(shù)＝氨基酸數(shù)一肽鏈數(shù)，蛋白質(zhì)的相對(duì)分子質(zhì)量＝氨基酸數(shù)目×氨基酸平均相對(duì)分子質(zhì)量一脫去水分子數(shù)×18。
3、蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)多樣性的直接原因：構(gòu)成蛋白質(zhì)的氨基酸的種類、數(shù)目、排列順序和肽鏈的空間結(jié)構(gòu)千差萬(wàn)別。
4、分析題圖：題圖是胰島素分子的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖，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，形成每個(gè)二硫鍵脫去一分子氫）連接，在A鏈上也形成1個(gè)二硫鍵。

（1）胰島素分子中含有肽鍵數(shù)＝氨基酸數(shù)肽鏈數(shù)＝（21＋30）2＝49個(gè)。
（2）構(gòu)成胰島素分子的基本單位是氨基酸，其結(jié)構(gòu)通式是，氨基酸可通過脫水縮合方式連接成多肽。

（3）這51個(gè)氨基酸形成胰島素的過程中脫水?dāng)?shù)＝（21＋30）2＝49個(gè)，形成3個(gè)二硫鍵的過程中共脫去3分子氫，所以由51個(gè)氨基酸形成該胰島素的過程中，其相對(duì)分子質(zhì)量比原來51個(gè)氨基酸的總分子量減少49×18＋2×3＝888。
（4）前面所列的哺乳動(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，由此可以得出的結(jié)論是這些哺乳動(dòng)物和人都有共同的原始祖先。

（5）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。