Question

【题目】如图为前胰岛素原加工成胰岛素的过程。请回答下列问题：

（1）前胰岛素原生成胰岛素的加工过程需要蛋白酶催化_____________的断裂。脂肪酶不能催化该加工过程，这体现了酶具有____________性。

（2）胰岛B细胞分泌胰岛素依赖于细胞膜的_____________性。人体口腔上皮细胞和胰岛B细胞都含有胰岛素基因，但胰岛素基因只能在胰岛B细胞内得以表达，根本原因是_______________________。

（3）从转基因获得的大肠杆菌中获取的前胰岛素原无生物活性，需在体外用蛋白酶切除信号肽和C肽。不能从转基因大肠杆菌中直接获得具有生物活性的胰岛素的原因是_______________。

（4）以饥饿处理的小鼠为实验材料，通过观察小鼠的活动状态探究经过低温（4℃）保存过的胰岛素是否具有生理活性，请写出简要实验思路（小鼠的具体活动状态不作要求）：______________________。

Answer 1

【答案】肽键 专一 流动 基因发生选择性表达 大肠杆菌为原核生物，细胞中缺少加工、修饰蛋白质的细胞器（内质网、高尔基体） 将生长状况、健康状态相同的饥饿处理的小鼠随机均分为两组，分别注射低温（4℃）处理过的胰岛素和等量的常温条件下未经处理的胰岛素，在相同且适宜条件下培养一段时间后观察两组小鼠的活动状态

【解析】

分析题图可知：在核糖体上由氨基酸形成的多肽链是前胰岛素原，在信号肽酶的作用下前胰岛素原的信号肽序列被切除，在多肽链内部形成二硫键，而成为胰岛素原，然后胰岛素原在蛋白酶的作用下肽键断裂形成胰岛素和一个C肽。

（1）前胰岛素原生成胰岛素的加工过程需要蛋白酶断裂肽键；蛋白酶能催化胰岛素原断裂成胰岛素和C肽，该过程不能使用脂肪酶处理，这体现了酶具有专一性。

（2）胰岛B细胞分泌胰岛素的过程为胞吐，该过程依赖于细胞膜的流动性。人体口腔上皮细胞和胰岛B细胞都含有胰岛素基因，但胰岛素基因只能在胰岛B细胞内得以表达，是由于基因发生选择性表达。

（3）大肠杆菌为原核生物，细胞中无内质网和高尔基体，不能对蛋白质进行加工、修饰。

（4）该实验的自变量是胰岛素是否经过低温（4℃）处理，一组注射低温处理的胰岛素，注意不能饲喂；另一组注射未经处理的胰岛素。因变量是胰岛素的生理活性，观测指标是小鼠的活动状态。