Question

下面是牛結(jié)晶胰島素的的肽鏈結(jié)構(gòu)示意圖（圖1，其中數(shù)字為氨基酸序號(hào)，二硫鍵是由2個(gè)“一SH”連接而成的)及部分肽鏈放大圖（圖2）。請(qǐng)據(jù)圖分析：

（1）該蛋白質(zhì)中含有     條肽鏈，      個(gè)肽鍵， A鏈含有      個(gè)二硫鍵，氨基酸形成牛結(jié)晶胰島素后，相對(duì)分子質(zhì)量比原來總分子量減少了               。

（2）圖2中含有的R基是         （序號(hào)表示），含有的肽鍵是           （序號(hào)表示）

（3）人體中胰島素的含量低，會(huì)導(dǎo)致血糖濃度過高，尿液中有葡萄糖，稱為糖尿病，其最佳的治療方法是使用胰島素，但只能注射不能口服，原因是                   。

（4）科學(xué)研究表明，哺乳動(dòng)物和人的胰島素都由相同數(shù)目的氨基酸構(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）現(xiàn)有質(zhì)量濃度為0.01g/ml的CuSO₄溶液、0.1g/ml的NaOH溶液、雞蛋清水溶液、胰島素溶液、試管和必需的實(shí)驗(yàn)用品，請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)證明“胰島素是蛋白質(zhì)”的實(shí)驗(yàn)。

實(shí)驗(yàn)原理：                                                        。

實(shí)驗(yàn)步驟：                                                        。

實(shí)驗(yàn)結(jié)果：                                                        。

實(shí)驗(yàn)結(jié)論：                                                        。

Answer 1

（1）2    49   2   888  （2） ②④⑥⑧   ③⑤⑦

（3）胰島素是蛋白質(zhì)，如口服會(huì)被消化道內(nèi)的蛋白酶所催化水解而失去作用

（4）這些哺乳動(dòng)物和人都有共同的原始祖先

（5）原理：雞蛋清的主要成分是蛋白質(zhì)，在堿性溶液中，蛋白質(zhì)與雙縮脲試劑發(fā)生作用，如實(shí)驗(yàn)中胰島素能發(fā)生雙縮脲反應(yīng)，可證明胰島素是蛋白質(zhì)。

方法步驟：取2支試管編號(hào)，分別加入2ml蛋清液、胰島素溶液；再分別加入2ml0.1g/ml的NaOH溶液，震蕩；再分別加入2滴0.01g/ml的CuSO₄溶液，震蕩。

預(yù)期結(jié)果：盛有蛋清液和胰島素溶液的兩支試管中液體均出現(xiàn)紫色。

實(shí)驗(yàn)結(jié)論：胰島素溶液中有與蛋清同樣的成分，即蛋白質(zhì)，胰島素溶液中除水外主要成分是胰島素，胰島素是蛋白質(zhì)

解析:

分析圖1可知，牛結(jié)晶胰島素分子含有A、B兩條多肽鏈，A鏈中有2個(gè)二硫鍵。A鏈含有30個(gè)氨基酸，B鏈含有21個(gè)氨基酸，共含51個(gè)氨基酸。由51個(gè)氨基酸組成的胰島素分子，有二條肽鏈組成，含的肽鍵數(shù)目是51-2=49個(gè)，脫去49個(gè)水分子。51個(gè)氨基酸分子合成胰島素分子后，分子量的減少量是形成肽鏈時(shí)脫下的水分子數(shù)(18×49)和形成二硫鍵時(shí)脫下的H(l×6)，所以相對(duì)分子量減少了18×49+l×6=888。胰島素在消化液的蛋白酶和肽酶的作用下分解為氨基酸而失去其活性，所以只能注射不能口服；動(dòng)物胰島素中氨基酸組成差異的大小反映了各種動(dòng)物與人親緣關(guān)系的遠(yuǎn)近，差異數(shù)越小，親緣關(guān)系越近，反之則越遠(yuǎn)。（5）小問是闡述實(shí)驗(yàn)原理，完成實(shí)驗(yàn)步驟，分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果結(jié)論的完全實(shí)驗(yàn)題目。依據(jù)題目給出的實(shí)驗(yàn)材料、用具分析，蛋清液的主要成分是蛋白質(zhì)，堿性溶液中，蛋白質(zhì)與雙縮脲試劑發(fā)生作用，產(chǎn)生紫色物質(zhì)。如胰島素溶液也能與雙縮脲試劑發(fā)生紫色反應(yīng)，即可證明胰島素是蛋白質(zhì)。該實(shí)驗(yàn)為教材實(shí)驗(yàn)的拓展實(shí)驗(yàn)，因而可依據(jù)教材相關(guān)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)步驟，并分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果結(jié)論。