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胰岛素是一种蛋白质分子,它含有 α、β 两条肽链,α 链含有 21 个氨基酸[高三][生物]
收录时间:2021-07-03    答题:高三生物(杨老师)

【题目】胰岛素是一种蛋白质分子,它含有 α、β 两条肽链,α 链含有 21 个氨基酸,β 链含有 30 个氨基酸,两条多肽链间通过2个二硫键(二硫键是由2个 —SH 脱 H 连接而成)连接,在 α 链上也形成一个二硫键,如下图为结晶牛胰岛素的平面结构示意图,请据此回答:

 

注:2—SH→—S—S—+2H。

(1) 该分子中的 51 个氨基酸形成肽链时必须通过相邻氨基酸之间发生____,图中的____(填化学键)使肽链相互连接在一起,最后盘曲形成具有____结构的胰岛素分子,此过程中相对分子质量减少了____。 

(2) 胰岛素分子中含有肽键____个,肽键可表示为____。 从理论上分析,胰岛素分子至少有____个“—NH2”,至少有____个“—COOH”。

(3) 经检测,人和其他哺乳动物胰岛素都由 51 个氨基酸构成,且氨基酸组成大致相同,比较如下:

猪:β 链第 30 位氨基酸与人的不同;

马:β 链第 30 位氨基酸和 α 链第 9 位氨基酸与人的不同;

羊:β 链第 8、9、10 位氨基酸与人的不同;

鼠:α 链有 8 个氨基酸,β 链有10 个氨基酸与人的不同。

① 相近物种的胰岛素不同,反映在多肽链的氨基酸组成上主要是______________。 

② 上述几种动物中,____和人的亲缘关系最远,糖尿病人最适宜的代用品是____的胰岛素。

③ 生物性状不同的直接原因是_________

 

【答案】  脱水缩合  —S—S—  一定空间  888  49  —CO—NH—  2  2  氨基酸的排列顺序不同      蛋白质的多样性

【解析】试题分析:本题考查蛋白质的结构和功能的题目,在解答题目的时候要首先要掌握蛋白质的元素组成主要是由C、H、O、N四种元素组成的,然后要明确蛋白质的基本单位是氨基酸,氨基酸经过脱水缩合形成多肽,多肽经过盘曲折叠形成蛋白质

(1)氨基酸核糖体上经过脱水缩合反应形成肽链,图中的—S—S—使肽链相互连接在一起,最后多肽链经过盘曲折叠形成具有一定的空间结构的蛋白质分子由于51个氨基酸形成胰岛素的过程中脱去49个水,同时还有3个二硫键中的6个氢,所以这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18×49+1×6=888。

(2)胰岛素分子中含有肽键=氨基酸数目-肽链的条数=(21+30)-2=49个,肽键的化学结构为-CO-NH-。从理论上分析,一条肽链的一端含有一个氨基,另一端含有一个羧基,所以胰岛素分子有两条链,至少有2“-NH22“-COOH”。

(3)经检测,人和其他哺乳动物胰岛素的氨基酸组成比较如下:
①由于构成肽链的氨基酸排列顺序不同形成不同物种的胰岛素的不同
②上述几种动物中,由于鼠的α链有8个氨基酸、β链有10个氨基酸与人的不同,与人的胰岛素的差异最多;猪只有β链第30位氨基酸与人的不同,与人的胰岛素的差异最小,猪与人的胰岛素的差异最小糖尿病患者最适宜的代用品是猪的胰岛素
③蛋白质是生命活动的体现者,所以蛋白质的多样性是生物性状不同的直接原因