Question

下面是牛结晶胰岛素的的肽链结构示意图（图1，其中数字为氨基酸序号，二硫键是由2个“一SH”连接而成的)及部分肽链放大图（图2）。请据图分析：

（1）该蛋白质中含有     条肽链，      个肽键， A链含有      个二硫键，氨基酸形成牛结晶胰岛素后，相对分子质量比原来总分子量减少了               。

（2）图2中含有的R基是         （序号表示），含有的肽键是           （序号表示）

（3）人体中胰岛素的含量低，会导致血糖浓度过高，尿液中有葡萄糖，称为糖尿病，其最佳的治疗方法是使用胰岛素，但只能注射不能口服，原因是                   。

（4）科学研究表明，哺乳动物和人的胰岛素都由相同数目的氨基酸构成，且在氨基酸组成上大多相同，由此可以得出的结论是                         。

（5）现有质量浓度为0.01g/ml的CuSO₄溶液、0.1g/ml的NaOH溶液、鸡蛋清水溶液、胰岛素溶液、试管和必需的实验用品，请设计证明“胰岛素是蛋白质”的实验。

实验原理：                                                        。

实验步骤：                                                        。

实验结果：                                                        。

实验结论：                                                        。

Answer 1

（1）2    49   2   888  （2） ②④⑥⑧   ③⑤⑦

（3）胰岛素是蛋白质，如口服会被消化道内的蛋白酶所催化水解而失去作用

（4）这些哺乳动物和人都有共同的原始祖先

（5）原理：鸡蛋清的主要成分是蛋白质，在碱性溶液中，蛋白质与双缩脲试剂发生作用，如实验中胰岛素能发生双缩脲反应，可证明胰岛素是蛋白质。

方法步骤：取2支试管编号，分别加入2ml蛋清液、胰岛素溶液；再分别加入2ml0.1g/ml的NaOH溶液，震荡；再分别加入2滴0.01g/ml的CuSO₄溶液，震荡。

预期结果：盛有蛋清液和胰岛素溶液的两支试管中液体均出现紫色。

实验结论：胰岛素溶液中有与蛋清同样的成分，即蛋白质，胰岛素溶液中除水外主要成分是胰岛素，胰岛素是蛋白质

解析:

分析图1可知，牛结晶胰岛素分子含有A、B两条多肽链，A链中有2个二硫键。A链含有30个氨基酸，B链含有21个氨基酸，共含51个氨基酸。由51个氨基酸组成的胰岛素分子，有二条肽链组成，含的肽键数目是51-2=49个，脱去49个水分子。51个氨基酸分子合成胰岛素分子后，分子量的减少量是形成肽链时脱下的水分子数(18×49)和形成二硫键时脱下的H(l×6)，所以相对分子量减少了18×49+l×6=888。胰岛素在消化液的蛋白酶和肽酶的作用下分解为氨基酸而失去其活性，所以只能注射不能口服；动物胰岛素中氨基酸组成差异的大小反映了各种动物与人亲缘关系的远近，差异数越小，亲缘关系越近，反之则越远。（5）小问是阐述实验原理，完成实验步骤，分析实验结果结论的完全实验题目。依据题目给出的实验材料、用具分析，蛋清液的主要成分是蛋白质，碱性溶液中，蛋白质与双缩脲试剂发生作用，产生紫色物质。如胰岛素溶液也能与双缩脲试剂发生紫色反应，即可证明胰岛素是蛋白质。该实验为教材实验的拓展实验，因而可依据教材相关实验设计实验步骤，并分析实验结果结论。