Question

【題目】胰島素分子是一種蛋白質分子，現有如下材料：

①胰島素含有2條多肽鏈，A鏈含有21個氨基酸，B鏈含有30個氨基酸，2條多肽鏈間通過2個二硫鍵（二硫鍵是由2個“—SH”失去兩個氫原子連接而成的）連接，在A鏈上也形成1個二硫鍵，下圖所示為結晶牛胰島素的平面結構示意圖。

②不同動物的胰島素的氨基酸組成是有區別的，人和其他動物的胰島素的氨基酸組成比較如下：

豬：B鏈第30位氨基酸和人不同；

馬：B鏈第30位氨基酸和A鏈第9位氨基酸與人不同；

牛：A鏈第8、10位氨基酸與人不同；

羊：A鏈第8、9、10位氨基酸與人不同；

天竹鼠：A鏈有8個氨基酸與人不同，B鏈有10個氨基酸與人不同。

根據以上材料回答下列問題：

（1）胰島素分子中含有肽鍵____個。至少含有個氨基____個。

（2）這51個氨基酸形成胰島素后，相對分子質量比原來51個氨基酸的總分子量減少了____。

（3）人體中胰島素的含量低，會導致血糖濃度過高，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）前面所列的哺乳動物和人的胰島素都由51個氨基酸構成，且在氨基酸組成上大多相同，由此可以得出的結論是____________________；與這幾種動物在胰島素分子上氨基酸組成差異的大小，進一步說明____________________。如果要為糖尿病人治療必須用動物體內的胰島素的話，最適宜的動物是________。

Answer 1

【答案】492888胰島素是蛋白質，如口服會被消化道內的蛋白酶所催化水解而失去作用這些哺乳動物和人都有共同的原始祖先這幾種哺乳動物與人的親緣關系遠近有差異　豬

【解析】

分析題圖：題圖是胰島素分子的結構簡圖，胰島素含有2條多肽鏈，A鏈含有21個氨基酸，B鏈含有30個氨基酸，2條多肽鏈間通過2個二硫鍵(二硫鍵是由2個“一SH”連接而成的，形成每個二硫鍵脫去一分子氫)連接，在A鏈上也形成1個二硫鍵。

(1)胰島素分子中含有肽鍵數=氨基酸數-肽鏈數=（21+30）-2=49個。由于每條肽鏈至少含有一個氨基，所以該胰島素分子至少含有2個氨基。

(2)這51個氨基酸形成胰島素的過程中脫水數=（21+30）-2=49個，形成3個二硫鍵的過程中共脫去3分子氫，所以由51個氨基酸形成該胰島素的過程中，其相對分子質量比原來51個氨基酸的總分子量減少49×18+2×3=888。

(3)由于胰島素的化學本質是蛋白質，如果口服，胰島素在消化道內會被蛋白酶水解而失去藥效，所以不能口服，只能注射。

(4)前面題干所列的哺乳動物和人的胰島素都由51個氨基酸構成，且在氨基酸組成上大多相同，從生物進化上分析可得出這些哺乳動物和人都有共同的原始祖先。與這幾種動物在胰島素分子上氨基酸組成差異的大小，進一步說明這幾種哺乳動物與人的親緣關系遠近有差異。上述題干(2)所列的幾種動物的胰島素中，豬的胰島素只有B鏈第30位氨基酸與人的不同，與人的胰島素的差異最小，因此要為糖尿病人治療必須用動物體內的胰島素的話，最適宜的動物是豬。