Question

【題目】胰島素分子是一種蛋白質分子，現有如下材料：

①胰島素含有2條多肽鏈，A鏈含有21個氨基酸，B鏈含有30個氨基酸，2條多肽鏈間通過2個二硫鍵連接，在A鏈上也形成1個二硫鍵（二硫鍵是由2個“一SH”連接而成的，形成1個二硫鍵時失去2個氫原子），下圖所示為結晶牛胰島素的平面結構示意圖。

②不同動物的胰島素的氨基酸組成是有區別的，現把人和其他動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個氨基酸與人不同，B鏈有10個氨基酸與人不同。

根據以上材料回答下列問題：

（1）胰島素分子中含有肽鍵_________個。

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

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

（4）前面所列的哺乳動物和人的胰島素都由51個氨基酸構成，且在氨基酸組成上大多相同，由此可以得出的結論是___________________________________________。

（5）如果要為糖尿病人治療必須用動物體內的胰島素的話，最適宜的動物是_____________。

Answer 1

【答案】49 脫水縮合 888 這些哺乳動物和人都有共同的原始祖先 豬

【解析】

1、構成蛋白質的基本單位是氨基酸，其結構通式是，即每種氨基酸分子至少都含有一個氨基和一個羧基，且都有一個氨基和一個羧基連接在同一個碳原子上，這個碳原子還連接一個氫和一個R基，氨基酸的不同在于R基的不同；構成蛋白質的氨基酸約有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氨基酸分子的羧基和另一個氨基酸分子的氨基相連接，同時脫出一分子水的過程；氨基酸形成多肽過程中的相關計算：肽鍵數＝脫去水分子數＝氨基酸數一肽鏈數，蛋白質的相對分子質量＝氨基酸數目×氨基酸平均相對分子質量一脫去水分子數×18。
3、蛋白質結構多樣性的直接原因：構成蛋白質的氨基酸的種類、數目、排列順序和肽鏈的空間結構千差萬別。
4、分析題圖：題圖是胰島素分子的結構簡圖，胰島素含有2條多肽鏈，A鏈含有21個氨基酸，B鏈含有30個氨基酸，2條多肽鏈間通過2個二硫鍵（二硫鍵是由2個“一SH”連接而成的，形成每個二硫鍵脫去一分子氫）連接，在A鏈上也形成1個二硫鍵。

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

（3）這51個氨基酸形成胰島素的過程中脫水數＝（21＋30）2＝49個，形成3個二硫鍵的過程中共脫去3分子氫，所以由51個氨基酸形成該胰島素的過程中，其相對分子質量比原來51個氨基酸的總分子量減少49×18＋2×3＝888。
（4）前面所列的哺乳動物和人的胰島素都由51個氨基酸構成，且在氨基酸組成上大多相同，由此可以得出的結論是這些哺乳動物和人都有共同的原始祖先。

（5）人與動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物體內的胰島素的話，最適宜的動物是豬。