Question

胰島素是一種蛋白質(zhì)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，如圖為結(jié)晶牛胰島素的平面結(jié)構(gòu)示意圖，據(jù)此回答：
（1）該分子的51個氨基酸先在胰腺細(xì)胞的核糖體上經(jīng)

 

方式形成兩條肽鏈，這兩條肽鏈通過一定的化學(xué)鍵（如圖中的二硫鍵）相互連接在一起，最后形成具有

 

結(jié)構(gòu)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”．這51個氨基酸分子形成胰島素后，相對分子質(zhì)量比原來減少了

 

．
（3）經(jīng)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(guān)系最遠(yuǎn)．糖尿病患者最適宜的代用品是

 

的胰島素．

Answer 1

考點(diǎn)：蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)和功能的綜合,蛋白質(zhì)的合成——氨基酸脫水縮合

專題：

分析：本題考查蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)和功能的題目，在解答題目的時候要首先要掌握蛋白質(zhì)的元素組成主要是由C、H、O、N四種元素組成的，然后要明確蛋白質(zhì)的基本單位是氨基酸，氨基酸經(jīng)過脫水縮合形成多肽，多肽經(jīng)過盤曲折疊形成蛋白質(zhì)；蛋白質(zhì)相關(guān)的題目首先要掌握氨基酸的結(jié)構(gòu)簡式，然后要掌握氨基酸脫水縮合的以后，形成肽鍵數(shù)和水分子數(shù)的計算公式，比如如果是n個氨基酸經(jīng)脫水縮合形成一條肽鏈，則形成的肽鍵數(shù)是n-1個．

解答： 解：
胰島素是一種蛋白質(zhì)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，如圖為結(jié)晶牛胰島素的平面結(jié)構(gòu)示意圖，據(jù)此回答：
（1）氨基酸核糖體上經(jīng)過脫水縮合反應(yīng)形成肽鏈，多肽鏈經(jīng)過盤曲折疊形成具有一定的空間結(jié)構(gòu)的蛋白質(zhì)分子．
（2）胰島素分子中含有肽鍵=氨基酸數(shù)目-肽鏈的條數(shù)=（21+30）-2=49個，肽鍵的化學(xué)結(jié)構(gòu)為-CO-NH-．從理論上分析，一條肽鏈的一端含有一個氨基．兩一端含有一個羧基，所以胰島素分子有兩條鏈，至少有2個“-NH₂”和2個“-COOH”．這51個氨基酸分子形成胰島素后，相對分子質(zhì)量比原來減少的是失去水分子的質(zhì)量和形成3個二硫鍵失去的6個氫的質(zhì)量=18×失去水分子的數(shù)目+2×H=18×49+2×3=888．
（3）經(jīng)檢測，人和其他哺乳動物胰島素的氨基酸組成比較如下：
①由于構(gòu)成肽鏈的氨基酸排列順序不同形成不同物種的胰島素的不同．
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；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，豬與人的胰島素的差異最�。�糖尿病患者最適宜的代用品是豬的胰島素．
故答案為：
（1）脫水縮合  一定空間  
（2）49-CO-NH-2 　　 2  888  
（3）①氨基酸排列順序不同  ②鼠  豬

點(diǎn)評：蛋白質(zhì)的題目要注意幾點(diǎn)：一是理清幾個層次，元素的層次：C、N、O、N，氨基酸的層次，多肽的層次以及蛋白質(zhì)的層次；二是熟練計算蛋白質(zhì)中相關(guān)的計算題目，比如肽鍵數(shù)目的計算．