Question

【題目】如圖為前胰島素原加工成胰島素的過程。請回答下列問題：

（1）前胰島素原生成胰島素的加工過程需要蛋白酶催化_____________的斷裂。脂肪酶不能催化該加工過程，這體現了酶具有____________性。

（2）胰島B細胞分泌胰島素依賴于細胞膜的_____________性。人體口腔上皮細胞和胰島B細胞都含有胰島素基因，但胰島素基因只能在胰島B細胞內得以表達，根本原因是_______________________。

（3）從轉基因獲得的大腸桿菌中獲取的前胰島素原無生物活性，需在體外用蛋白酶切除信號肽和C肽。不能從轉基因大腸桿菌中直接獲得具有生物活性的胰島素的原因是_______________。

（4）以饑餓處理的小鼠為實驗材料，通過觀察小鼠的活動狀態探究經過低溫（4℃）保存過的胰島素是否具有生理活性，請寫出簡要實驗思路（小鼠的具體活動狀態不作要求）：______________________。

Answer 1

【答案】肽鍵 專一 流動 基因發生選擇性表達 大腸桿菌為原核生物，細胞中缺少加工、修飾蛋白質的細胞器（內質網、高爾基體） 將生長狀況、健康狀態相同的饑餓處理的小鼠隨機均分為兩組，分別注射低溫（4℃）處理過的胰島素和等量的常溫條件下未經處理的胰島素，在相同且適宜條件下培養一段時間后觀察兩組小鼠的活動狀態

【解析】

分析題圖可知：在核糖體上由氨基酸形成的多肽鏈是前胰島素原，在信號肽酶的作用下前胰島素原的信號肽序列被切除，在多肽鏈內部形成二硫鍵，而成為胰島素原，然后胰島素原在蛋白酶的作用下肽鍵斷裂形成胰島素和一個C肽。

（1）前胰島素原生成胰島素的加工過程需要蛋白酶斷裂肽鍵；蛋白酶能催化胰島素原斷裂成胰島素和C肽，該過程不能使用脂肪酶處理，這體現了酶具有專一性。

（2）胰島B細胞分泌胰島素的過程為胞吐，該過程依賴于細胞膜的流動性。人體口腔上皮細胞和胰島B細胞都含有胰島素基因，但胰島素基因只能在胰島B細胞內得以表達，是由于基因發生選擇性表達。

（3）大腸桿菌為原核生物，細胞中無內質網和高爾基體，不能對蛋白質進行加工、修飾。

（4）該實驗的自變量是胰島素是否經過低溫（4℃）處理，一組注射低溫處理的胰島素，注意不能飼喂；另一組注射未經處理的胰島素。因變量是胰島素的生理活性，觀測指標是小鼠的活動狀態。