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個氨基酸，β鏈含有30個氨基酸，兩條多肽鏈間通過兩個二硫鍵（二硫鍵是由2個-SH連接而成的）連接，在α鏈上也形成一個二硫鍵，如圖為結晶牛胰島素的平面結構示意圖：
②不同動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個氨基酸與人不同，B鏈有10個氨基酸與人不同．
根據(jù)以上材料回答下列問題：
（1）胰島素分子中含有肽鍵49個，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．這51個氨基酸分子形成胰島素后，相對分子質(zhì)量比原來減少了888．
（2）人體中胰島素的含量過低，會導致相應疾病，其治療時胰島素不能口服，只能注射，原因是胰島素的化學本質(zhì)是蛋白質(zhì)，口服會被蛋白酶催化水解而失效．
（3）經(jīng)檢測，人和其他哺乳動物胰島素的氨基酸組成比較見上：
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氨基和一個羧基，且都有一個氨基和一個羧基連接在同一個碳原子上，根據(jù)R基不同，組成蛋白質(zhì)的氨基酸共有20種，氨基酸通過脫水縮合反應形成肽鏈，脫水縮合反應過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游離的氨基和一個游離的羧基．
2、蛋白質(zhì)結構具有多樣性，蛋白質(zhì)結構多樣性與組成蛋白質(zhì)的氨基酸的種類、數(shù)目、排列順序及蛋白質(zhì)的空間結構有關；蛋白質(zhì)結構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個氨基酸，形成2條肽鏈，因此形成的肽鍵數(shù)是51-2=49個；氨基酸脫水縮合反應是一個氨基酸的氨基與另一個氨基酸的羧基脫去1分子水，因此肽鍵結構是-CO-NH-；胰島素含有2條肽鏈，因此至少含有2個游離的氨基和2個游離的羧基；這51個氨基酸分子形成胰島素的過程脫去49分子水和6個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、排列順序不同．
②蛋白質(zhì)是生命活動的主要承擔者和體現(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）胰島素的化學本質(zhì)是蛋白質(zhì)，口服會被蛋白酶催化水解而失效
（3）①氨基酸的排列順序不同（氨基酸的種類和排列順序不同）
②蛋白質(zhì)的多樣性

點評 本題的知識點是組成蛋白質(zhì)的氨基酸的結構特點，氨基酸的脫水縮合反應，蛋白質(zhì)結構和功能多樣性，蛋白質(zhì)多樣性與生物多樣性之間的關系，旨在卡熬成學生理解所學知識的要點，把握知識的內(nèi)在聯(lián)系，形成知識網(wǎng)絡，并應用相關知識進行推理、解答問題．