Question

3．結(jié)晶牛胰島素是人類歷史上首次人工合成的蛋白質(zhì)，如圖所示為結(jié)晶牛胰島素的空間結(jié)構(gòu)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(jù)此回答：
（1）胰島素分子中共有51個氨基酸．這些氨基酸先經(jīng)脫水縮合形成兩條肽鏈，然后在特定的結(jié)構(gòu)中進(jìn)行加工，形成一定的化學(xué)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(jié)構(gòu)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(zhì)量比原來減少了886；
（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(zhì)，蛋白質(zhì)分子結(jié)構(gòu)具有多樣性，這又進(jìn)一步?jīng)Q定了蛋白質(zhì)分子功能的多樣性，雞蛋煮熟后，蛋白質(zhì)失去了活性，原因是高溫破壞了蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)；
（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(zhì)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(guān)計算：
（1）脫去的水分子數(shù)=形成的肽鍵個數(shù)=氨基酸個數(shù)-肽鏈條數(shù)；
（2）蛋白質(zhì)分子至少含有的氨基數(shù)或羧基數(shù)，應(yīng)該看肽鏈的條數(shù)，有幾條肽鏈，則至少含有幾個氨基或幾個羧基；
（3）蛋白質(zhì)分子量=氨基酸分子量×氨基酸個數(shù)-水的個數(shù)×18．
2、分析題圖：圖示為胰島素分子結(jié)構(gòu)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(jīng)脫水縮合形成兩條肽鏈，然后在特定的結(jié)構(gòu)中進(jìn)行加工，形成一定的化學(xué)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(jié)構(gòu)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(shù)=氨基酸數(shù)-肽鏈數(shù)=51-2=49個，如不考慮二硫鍵，相對分子質(zhì)量比原來減少了49×18=882．
（3）胰島素分子中含有肽鍵數(shù)=脫去的水分子數(shù)=49個；肽鍵可表示為-C0-NH-；蛋白質(zhì)分子至少含有的氨基數(shù)或羧基數(shù)，應(yīng)該看肽鏈的條數(shù)，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(zhì)分子結(jié)構(gòu)具有多樣性，原因是氨基酸的數(shù)目、種類、排列順序和肽鏈的空間結(jié)構(gòu)千差萬別；結(jié)構(gòu)決定功能，蛋白的結(jié)構(gòu)具有多樣性，則其功能也具有多樣性，蛋白質(zhì)經(jīng)過高溫處理后空間結(jié)構(gòu)破壞．
（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(yīng)采用注射法，因為蛋白質(zhì)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     特定空間
（2）882
（3）49-C0-NH-2     2
（4）多樣性  空間結(jié)構(gòu)
（5）糖尿    注射    蛋白質(zhì)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(jié)合圖解，考查蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)和功能的綜合，要求考生識記蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)層次，掌握氨基酸脫水縮合的具體過程及其中的相關(guān)計算；識記蛋白質(zhì)分子具有多樣性的原因，理解結(jié)構(gòu)決定功能的含義，能結(jié)合所學(xué)的知識準(zhǔn)確答題．