Question

11．結晶牛胰島素是人類歷史上首次人工合成的蛋白質，如圖所示為結晶牛胰島素的空間結構示意圖，它含有A、B兩條多肽鏈，兩條多肽鏈由兩個二硫鍵（二硫鍵由兩個-SH連接而成的）連接．據此回答：
（1）胰島素分子中共有51個氨基酸．這些氨基酸先經脫水縮合形成兩條肽鏈，然后在特定的結構中進行加工，形成一定的化學鍵，如圖1所述的二硫鍵相互連接在一起，最后形成具有特定空間結構的胰島素分子；
（2）在這些氨基酸形成胰島素的過程中，如不考慮二硫鍵，相對分子質量比原來減少了882；
（3）胰島素分子中含有肽鍵49個，肽鍵可表示為-C0-NH-．從理論上分析，胰島素分子至少有2個-NH₂和至少有2個-COOH；
（4）胰島素是蛋白質，蛋白質分子結構具有多樣性，它是由氨基酸的數目、種類、排列順序和肽鏈的空間結構決定的，這又進一步決定了蛋白質分子功能的多樣性；
（5）如果一個人的胰島素缺乏，就可能患糖尿病，但在治療時，常常采用注射（供選答案：注射、口服），為什么蛋白質屬于大分子會被消化為氨基酸小分子而失去藥性．

Answer 1

分析 1、脫水縮合過程中的相關計算：
（1）脫去的水分子數=形成的肽鍵個數=氨基酸個數-肽鏈條數；
（2）蛋白質分子至少含有的氨基數或羧基數，應該看肽鏈的條數，有幾條肽鏈，則至少含有幾個氨基或幾個羧基；
（3）蛋白質分子量=氨基酸分子量×氨基酸個數-水的個數×18．
2、分析題圖：圖示為胰島素分子結構的示意圖．胰島素含有2條肽鏈，其中A鏈有21個氨基酸，B鏈有30個氨基酸．

解答 解：（1）胰島素分子中共有30+21=51個氨基酸．這些氨基酸先經脫水縮合形成兩條肽鏈，然后在特定的結構中進行加工，形成一定的化學鍵，如圖1所述的二硫鍵相互連接在一起，最后形成具有特定空間結構的胰島素分子．
（2）在這些氨基酸形成胰島素的過程中，共脫去水分子數=氨基酸數-肽鏈數=51-2=49個，如不考慮二硫鍵，相對分子質量比原來減少了49×18=882．
（3）胰島素分子中含有肽鍵數=脫去的水分子數=49個；肽鍵可表示為-C0-NH-；蛋白質分子至少含有的氨基數或羧基數，應該看肽鏈的條數，有幾條肽鏈，則至少含有幾個氨基或幾個羧基．胰島素分子含有2條肽鏈，因此其至少有2個-NH₂，至少有2個-COOH．
（4）蛋白質分子結構具有多樣性，原因是氨基酸的數目、種類、排列順序和肽鏈的空間結構千差萬別；結構決定功能，蛋白的結構具有多樣性，則其功能也具有多樣性．
（5）胰島素具有降低血糖濃度的功能，若胰島素缺乏，就可能患糖尿病，但在治療時，常常不能口服而應采用注射法，因為蛋白質屬于大分子會被消化為氨基酸小分子而失去藥性．
故答案為：
（1）51    脫水縮合    化學    特定空間
（2）49    882
（3）49-C0-NH-2     2
（4）多樣    數目    種類    排列順序    多樣性
（5）糖尿    注射    蛋白質屬于大分子會被消化為氨基酸小分子而失去藥性

點評 本題結合圖解，考查蛋白質的結構和功能的綜合，要求考生識記蛋白質的結構層次，掌握氨基酸脫水縮合的具體過程及其中的相關計算；識記蛋白質分子具有多樣性的原因，理解結構決定功能的含義，能結合所學的知識準確答題．