Question

胰島素是一種蛋白質分子，它含有α、β兩條肽鏈，α鏈含有21個氨基酸，β鏈含有30個氨基酸，兩條多肽鏈間通過兩個二硫鍵（二硫鍵是由兩個—S—連接而成）連接，在α鏈上也形成一個二硫鍵，如圖為結晶牛胰島素的平面結構示意圖，據此回答：?

 （1）該分子中的51個氨基酸先在胰腺細胞的              上經             方式形成兩條肽鏈，這兩條肽鏈通過一定的               ，如圖中的                 相互連接在一起，最后形成具有              結構的胰島素分子。?

（2）胰島素分子中含有肽鍵              個，肽鍵可表示為               。從理論上分析，胰島素分子至少有        個“—NH₂”，至少有        個“—COOH”。決定胰島素合成的基因至少要含有        個堿基對，所轉錄的信使RNA至少需要         個遺傳密碼子。這51個氨基酸分子形成胰島素后，相對分子質量比原來減少了             。?

（3）人體中胰島素的含量過低，會導致相應疾病，其治療時胰島素不能口服，只能注射，原因是                                   。?

（4）經檢測，人和其他哺乳動物胰島素的氨基酸組成比較如下：?

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個氨基酸、β鏈有10個氨基酸與人的不同。?

①不同物種的胰島素不同，反映在多肽鏈的氨基酸組成上主要是                          。

②上述幾種動物中，             和人的親緣關系最遠。糖尿病患者最適宜的代用品是   的胰島素。?

③不同哺乳動物的胰島素結構不同的根本原因是                                    。生物性狀不同的直接原因是                               。?

④前面所列哺乳動物和人的胰島素都由51個氨基酸構成，且氨基酸組成大致相同，由此可以得出的結論是     。

Answer 1

 （1）核糖體  脫水縮合  化學鍵  —S—S—  空間?

（2）49  —CO—NH—  2  2  153  51   888?

（3）胰島素的化學本質是蛋白質，口服會被蛋白酶催化水解而失效?

（4）①氨基酸的排列順序不同   ②鼠   豬   ③DNA（基因）不同   蛋白質的多樣性   ④哺乳動物和人具有共同的原始祖先?

解析:

胰島素的化學本質是蛋白質，組成胰島素的基本單位是氨基酸，通過氨基酸的脫水縮合，形成了肽鏈，肽鏈經一定的化學鍵連接，形成了具有一定空間結構的蛋白質分子。胰島素具有一定的生理功能，能降低血液中的葡萄糖濃度，但由于其是蛋白質，若口服會被消化道內的蛋白酶水解而失去療效，因此胰島素只能注射，不能口服。?比較豬、馬、羊、鼠?的β鏈氨基酸的差異，可以確定它們之間的親緣關系，和人的氨基酸排列最接近的生物與人的親緣關系最近。