Question

胰岛素是一种蛋白质分子，它含有α、β两条肽链，α链含有21个氨基酸，β链含有30个氨基酸，两条多肽链间通过两个二硫键连接，在α链上也形成一个二硫键，如图为结晶牛胰岛素的平面结构示意图，据此回答：
（1）该分子的51个氨基酸先在胰腺细胞的核糖体上经

 

方式形成两条肽链，这两条肽链通过一定的化学键（如图中的二硫键）相互连接在一起，最后形成具有

 

结构的胰岛素分子．
（2）胰岛素分子中含有肽键

 

个，肽键可表示为

 

．从理论上分析，胰岛素分子至少有

 

个“-NH₂”，至少有

 

个“-COOH”．这51个氨基酸分子形成胰岛素后，相对分子质量比原来减少了

 

．
（3）经检测，人和其他哺乳动物胰岛素的氨基酸组成比较如下：
猪：β链第30位氨基酸与人的不同；
马：β链第30位氨基酸和α链第9位氨基酸与人的不同；
羊：β链第8、9、10位氨基酸与人的不同；
鼠：α链有8个氨基酸、β链有10个氨基酸与人的不同．
①不同物种的胰岛素不同，反映在多肽链的氨基酸组成上主要是

 

．
②上述几种动物中，

 

和人的亲缘关系最远．糖尿病患者最适宜的代用品是

 

的胰岛素．

Answer 1

考点：蛋白质的结构和功能的综合,蛋白质的合成——氨基酸脱水缩合

专题：

分析：本题考查蛋白质的结构和功能的题目，在解答题目的时候要首先要掌握蛋白质的元素组成主要是由C、H、O、N四种元素组成的，然后要明确蛋白质的基本单位是氨基酸，氨基酸经过脱水缩合形成多肽，多肽经过盘曲折叠形成蛋白质；蛋白质相关的题目首先要掌握氨基酸的结构简式，然后要掌握氨基酸脱水缩合的以后，形成肽键数和水分子数的计算公式，比如如果是n个氨基酸经脱水缩合形成一条肽链，则形成的肽键数是n-1个．

解答： 解：
胰岛素是一种蛋白质分子，它含有α、β两条肽链，α链含有21个氨基酸，β链含有30个氨基酸，两条多肽链间通过两个二硫键连接，在α链上也形成一个二硫键，如图为结晶牛胰岛素的平面结构示意图，据此回答：
（1）氨基酸核糖体上经过脱水缩合反应形成肽链，多肽链经过盘曲折叠形成具有一定的空间结构的蛋白质分子．
（2）胰岛素分子中含有肽键=氨基酸数目-肽链的条数=（21+30）-2=49个，肽键的化学结构为-CO-NH-．从理论上分析，一条肽链的一端含有一个氨基．两一端含有一个羧基，所以胰岛素分子有两条链，至少有2个“-NH₂”和2个“-COOH”．这51个氨基酸分子形成胰岛素后，相对分子质量比原来减少的是失去水分子的质量和形成3个二硫键失去的6个氢的质量=18×失去水分子的数目+2×H=18×49+2×3=888．
（3）经检测，人和其他哺乳动物胰岛素的氨基酸组成比较如下：
①由于构成肽链的氨基酸排列顺序不同形成不同物种的胰岛素的不同．
②上述几种动物中，由于鼠的α链有8个氨基酸、β链有10个氨基酸与人的不同，与人的胰岛素的差异最多；猪只有β链第30位氨基酸与人的不同，与人的胰岛素的差异最小，猪与人的胰岛素的差异最小．糖尿病患者最适宜的代用品是猪的胰岛素．
故答案为：
（1）脱水缩合  一定空间  
（2）49-CO-NH-2 　　 2  888  
（3）①氨基酸排列顺序不同  ②鼠  猪

点评：蛋白质的题目要注意几点：一是理清几个层次，元素的层次：C、N、O、N，氨基酸的层次，多肽的层次以及蛋白质的层次；二是熟练计算蛋白质中相关的计算题目，比如肽键数目的计算．