Question

【题目】胰岛素分子是一种蛋白质分子，现有如下材料：

①胰岛素含有2条多肽链，A链含有21个氨基酸，B链含有30个氨基酸，2条多肽链间通过2个二硫键连接，在A链上也形成1个二硫键（二硫键是由2个“一SH”连接而成的，形成1个二硫键时失去2个氢原子），下图所示为结晶牛胰岛素的平面结构示意图。

②不同动物的胰岛素的氨基酸组成是有区别的，现把人和其他动物的胰岛素的氨基酸组成比较如下：

猪： B链第30位氨基酸和人不同；

马： B链第30位氨基酸和A链第9位氨基酸与人不同；

牛： A链第8、10位氨基酸与人不同；

羊： A链第8、9、10位氨基酸与人不同；

天竹鼠：A链有8个氨基酸与人不同，B链有10个氨基酸与人不同。

根据以上材料回答下列问题：

（1）胰岛素分子中含有肽键_________个。

（2）氨基酸结构通式为______，氨基酸可通过______方式连接成多肽。

（3）这51个氨基酸形成胰岛素后，相对分子质量比原来51个氨基酸的总分子量减少了_______。

（4）前面所列的哺乳动物和人的胰岛素都由51个氨基酸构成，且在氨基酸组成上大多相同，由此可以得出的结论是___________________________________________。

（5）如果要为糖尿病人治疗必须用动物体内的胰岛素的话，最适宜的动物是_____________。

Answer 1

【答案】49 脱水缩合 888 这些哺乳动物和人都有共同的原始祖先 猪

【解析】

1、构成蛋白质的基本单位是氨基酸，其结构通式是，即每种氨基酸分子至少都含有一个氨基和一个羧基，且都有一个氨基和一个羧基连接在同一个碳原子上，这个碳原子还连接一个氢和一个R基，氨基酸的不同在于R基的不同；构成蛋白质的氨基酸约有20种。
2、氨基酸通过脱水缩合形成多肽链，而脱水缩合是指一个氨基酸分子的羧基和另一个氨基酸分子的氨基相连接，同时脱出一分子水的过程；氨基酸形成多肽过程中的相关计算：肽键数＝脱去水分子数＝氨基酸数一肽链数，蛋白质的相对分子质量＝氨基酸数目×氨基酸平均相对分子质量一脱去水分子数×18。
3、蛋白质结构多样性的直接原因：构成蛋白质的氨基酸的种类、数目、排列顺序和肽链的空间结构千差万别。
4、分析题图：题图是胰岛素分子的结构简图，胰岛素含有2条多肽链，A链含有21个氨基酸，B链含有30个氨基酸，2条多肽链间通过2个二硫键（二硫键是由2个“一SH”连接而成的，形成每个二硫键脱去一分子氢）连接，在A链上也形成1个二硫键。

（1）胰岛素分子中含有肽键数＝氨基酸数肽链数＝（21＋30）2＝49个。
（2）构成胰岛素分子的基本单位是氨基酸，其结构通式是，氨基酸可通过脱水缩合方式连接成多肽。

（3）这51个氨基酸形成胰岛素的过程中脱水数＝（21＋30）2＝49个，形成3个二硫键的过程中共脱去3分子氢，所以由51个氨基酸形成该胰岛素的过程中，其相对分子质量比原来51个氨基酸的总分子量减少49×18＋2×3＝888。
（4）前面所列的哺乳动物和人的胰岛素都由51个氨基酸构成，且在氨基酸组成上大多相同，由此可以得出的结论是这些哺乳动物和人都有共同的原始祖先。

（5）人与动物猪在胰岛素的氨基酸组成上差异最小，只有B链第30位氨基酸，所以如果要为糖尿病人治疗必须用动物体内的胰岛素的话，最适宜的动物是猪。