Question

【題目】如圖為前胰島素原加工成胰島素的過程。請(qǐng)回答下列問題：

（1）前胰島素原生成胰島素的加工過程需要蛋白酶催化_____________的斷裂。脂肪酶不能催化該加工過程，這體現(xiàn)了酶具有____________性。

（2）胰島B細(xì)胞分泌胰島素依賴于細(xì)胞膜的_____________性。人體口腔上皮細(xì)胞和胰島B細(xì)胞都含有胰島素基因，但胰島素基因只能在胰島B細(xì)胞內(nèi)得以表達(dá)，根本原因是_______________________。

（3）從轉(zhuǎn)基因獲得的大腸桿菌中獲取的前胰島素原無(wú)生物活性，需在體外用蛋白酶切除信號(hào)肽和C肽。不能從轉(zhuǎn)基因大腸桿菌中直接獲得具有生物活性的胰島素的原因是_______________。

（4）以饑餓處理的小鼠為實(shí)驗(yàn)材料，通過觀察小鼠的活動(dòng)狀態(tài)探究經(jīng)過低溫（4℃）保存過的胰島素是否具有生理活性，請(qǐng)寫出簡(jiǎn)要實(shí)驗(yàn)思路（小鼠的具體活動(dòng)狀態(tài)不作要求）：______________________。

Answer 1

【答案】肽鍵 專一 流動(dòng) 基因發(fā)生選擇性表達(dá) 大腸桿菌為原核生物，細(xì)胞中缺少加工、修飾蛋白質(zhì)的細(xì)胞器（內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體） 將生長(zhǎng)狀況、健康狀態(tài)相同的饑餓處理的小鼠隨機(jī)均分為兩組，分別注射低溫（4℃）處理過的胰島素和等量的常溫條件下未經(jīng)處理的胰島素，在相同且適宜條件下培養(yǎng)一段時(shí)間后觀察兩組小鼠的活動(dòng)狀態(tài)

【解析】

分析題圖可知：在核糖體上由氨基酸形成的多肽鏈?zhǔn)乔耙葝u素原，在信號(hào)肽酶的作用下前胰島素原的信號(hào)肽序列被切除，在多肽鏈內(nèi)部形成二硫鍵，而成為胰島素原，然后胰島素原在蛋白酶的作用下肽鍵斷裂形成胰島素和一個(gè)C肽。

（1）前胰島素原生成胰島素的加工過程需要蛋白酶斷裂肽鍵；蛋白酶能催化胰島素原斷裂成胰島素和C肽，該過程不能使用脂肪酶處理，這體現(xiàn)了酶具有專一性。

（2）胰島B細(xì)胞分泌胰島素的過程為胞吐，該過程依賴于細(xì)胞膜的流動(dòng)性。人體口腔上皮細(xì)胞和胰島B細(xì)胞都含有胰島素基因，但胰島素基因只能在胰島B細(xì)胞內(nèi)得以表達(dá)，是由于基因發(fā)生選擇性表達(dá)。

（3）大腸桿菌為原核生物，細(xì)胞中無(wú)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和高爾基體，不能對(duì)蛋白質(zhì)進(jìn)行加工、修飾。

（4）該實(shí)驗(yàn)的自變量是胰島素是否經(jīng)過低溫（4℃）處理，一組注射低溫處理的胰島素，注意不能飼喂；另一組注射未經(jīng)處理的胰島素。因變量是胰島素的生理活性，觀測(cè)指標(biāo)是小鼠的活動(dòng)狀態(tài)。