Question

6．①胰島素是一種蛋白質(zhì)分子，它含有α、β兩條肽鏈，α鏈含有21個(gè)氨基酸，β鏈含有30個(gè)氨基酸，兩條多肽鏈間通過(guò)兩個(gè)二硫鍵（二硫鍵是由2個(gè)-SH連接而成的）連接，在α鏈上也形成一個(gè)二硫鍵，如圖為結(jié)晶牛胰島素的平面結(jié)構(gòu)示意圖：
②不同動(dòng)物的胰島素的氨基酸組成是有區(qū)別的，現(xiàn)把人和其他動(dòng)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(gè)氨基酸與人不同，B鏈有10個(gè)氨基酸與人不同．
根據(jù)以上材料回答下列問(wèn)題：
（1）胰島素分子中含有肽鍵49個(gè)，肽鍵可表示為-CO-NH-．  從理論上分析，胰島素分子至少有“-NH₂”和“-COOH”分別是2、2 個(gè)．這51個(gè)氨基酸分子形成胰島素后，相對(duì)分子質(zhì)量比原來(lái)減少了888．
（2）人體中胰島素的含量過(guò)低，會(huì)導(dǎo)致相應(yīng)疾病，其治療時(shí)胰島素不能口服，只能注射，原因是胰島素的化學(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì)，口服會(huì)被蛋白酶催化水解而失效．
（3）經(jīng)檢測(cè)，人和其他哺乳動(dòng)物胰島素的氨基酸組成比較見(jiàn)上：
①不同物種的胰島素不同，反映在多肽鏈的氨基酸組成上主要是氨基酸的排列順序不同（氨基酸的種類(lèi)和排列順序不同）．
②不同生物性狀不同的直接原因是蛋白質(zhì)的多樣性．

Answer 1

分析 1、組成蛋白質(zhì)的基本單位是氨基酸，組成蛋白質(zhì)的氨基酸至少含有一個(gè)氨基和一個(gè)羧基，且都有一個(gè)氨基和一個(gè)羧基連接在同一個(gè)碳原子上，根據(jù)R基不同，組成蛋白質(zhì)的氨基酸共有20種，氨基酸通過(guò)脫水縮合反應(yīng)形成肽鏈，脫水縮合反應(yīng)過(guò)程中脫去的水分子數(shù)=形成的肽鍵數(shù)=氨基酸數(shù)-肽鏈數(shù)，一條肽鏈至少含有一個(gè)游離的氨基和一個(gè)游離的羧基．
2、蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)具有多樣性，蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)多樣性與組成蛋白質(zhì)的氨基酸的種類(lèi)、數(shù)目、排列順序及蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)有關(guān)；蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)的多樣性決定功能多樣性．

解答 解：（1）由題意知，胰島素共有51個(gè)氨基酸，形成2條肽鏈，因此形成的肽鍵數(shù)是51-2=49個(gè)；氨基酸脫水縮合反應(yīng)是一個(gè)氨基酸的氨基與另一個(gè)氨基酸的羧基脫去1分子水，因此肽鍵結(jié)構(gòu)是-CO-NH-；胰島素含有2條肽鏈，因此至少含有2個(gè)游離的氨基和2個(gè)游離的羧基；這51個(gè)氨基酸分子形成胰島素的過(guò)程脫去49分子水和6個(gè)H，因此分子量減少是18×49+6=888．
（2）胰島素是蛋白質(zhì)，口服后在消化道內(nèi)水解形成氨基酸，因此治療糖尿病不能口服胰島素．
（3）①由題意知不同物種的胰島素不同，從多肽鏈水平分析是組成肽鏈的氨基酸的種類(lèi)、排列順序不同．
②蛋白質(zhì)是生命活動(dòng)的主要承擔(dān)者和體現(xiàn)者，不同生物性狀不同的直接原因是蛋白質(zhì)多樣性．
故答案為：
（1）49-CO-NH-2  2  888
（2）胰島素的化學(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì)，口服會(huì)被蛋白酶催化水解而失效
（3）①氨基酸的排列順序不同（氨基酸的種類(lèi)和排列順序不同）
②蛋白質(zhì)的多樣性

點(diǎn)評(píng) 本題的知識(shí)點(diǎn)是組成蛋白質(zhì)的氨基酸的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，氨基酸的脫水縮合反應(yīng)，蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)和功能多樣性，蛋白質(zhì)多樣性與生物多樣性之間的關(guān)系，旨在卡熬成學(xué)生理解所學(xué)知識(shí)的要點(diǎn)，把握知識(shí)的內(nèi)在聯(lián)系，形成知識(shí)網(wǎng)絡(luò)，并應(yīng)用相關(guān)知識(shí)進(jìn)行推理、解答問(wèn)題．