Question

【題目】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2個二硫鍵（二硫鍵是由2個—SH 脫H連接而成）連接，在α鏈上也形成一個二硫鍵，下圖為結晶牛胰島素的平面結構示意圖，請據此回答：

（1）該分子中的51個氨基酸形成肽鏈時必須通過相鄰氨基酸之間發生_____，圖中的_____（填化學鍵）使肽鏈相互連接在一起，最后盤曲形成具有一定空間結構的胰島素分子，此過程中相對分子質量減少了___________。

（2）胰島素分子中含有肽鍵_____個。從理論上分析，胰島素分子至少有_____個“—NH2”。

（3）經檢測，人和其他哺乳動物胰島素都是由51個氨基酸構成，且氨基酸組成大致相同，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相近物種的胰島素不同，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，糖尿病人最適宜的代用品是_________的胰島素。

Answer 1

【答案】脫水縮合 -S-S- 888 49 2 ①氨基酸的排列順序不同 ②鼠 豬

【解析】

本題考查蛋白質的結構和功能，在解答題目的時候首先要掌握蛋白質主要是由C、H、O、N四種元素組成的，然后要明確蛋白質的基本單位是氨基酸，氨基酸經過脫水縮合形成多肽，多肽經過盤曲折疊形成蛋白質。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連接，在α鏈上也形成一個二硫鍵。據此答題。

（1）氨基酸之間經過脫水縮合反應形成肽鏈，多肽鏈之間可通過-S-S-連接在一起，最后盤曲形成具有一定空間結構的胰島素分子，由圖可知，此過程中脫去的水分子數為（21+30）-2=49個，同時形成了三個二硫鍵，每形成一個二硫鍵會脫去兩個H，所以該過程中相對分子質量減少了49×18+3×2=888。

（2）胰島素分子中含有的肽鍵數=脫去的水分子數=氨基酸數目-肽鏈的條數=（21+30）-2=49個。從理論上分析，一條肽鏈的一端含有一個氨基，另一端含有一個羧基，因為胰島素分子有兩條鏈，所以至少有2個“-NH2”和2個“-COOH”。

（3）①根據資料分析可知，由于構成肽鏈的氨基酸排列順序不同，所以形成不同物種的胰島素不同。

②上述幾種動物中，由于鼠的α鏈有8個氨基酸、β鏈有10個氨基酸與人的不同，與人的胰島素的差異最多，所以鼠與人的親緣關系最遠；豬只有β鏈第30位氨基酸與人的不同，與人的胰島素的差異最小，故糖尿病患者最適宜的代用品是豬的胰島素。