Question

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，两条多肽链间通过两个二硫键（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，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）组成该蛋白质的氨基酸的结构特点是_____________。胰岛素能降低血糖，是糖尿病病人常用药物，在保存胰岛素时需要低温，因为低温条件下蛋白质的____________能保持稳定，确保胰岛素能正常发挥作用。高温条件下，蛋白质会____________失去活性，此时加入双缩脲试剂，____________（填“能”或“不能”）出现紫色，因为____________________________________。

（2）糖尿病病人不能口服胰岛素，因为胰岛素口服后会被消化道中的酶催化____________形成氨基酸，在此过程中需要消耗____________个水分子。

（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主要是________________________。

②糖尿病人最适宜的替代品是____________的胰岛素。

Answer

都至少含有一个氨基和一个羧基，并且都有一个氨基和一个羧基连接在同一个碳原子上 空间结构 变性（或空间结构被破坏） 能 变性后的蛋白质肽键没有被破坏 水解 49 氨基酸的排列顺序不同 猪

【解析】

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。
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，两条多肽链间通过两个二硫键连接，在α链上也形成一个二硫键，如图为结晶牛胰岛素的平面结构示意图，据此答题。

（1）该蛋白质的氨基酸的结构特点是都至少含有一个氨基和一个羧基，并且都有一个氨基和一个羧基连接在同一个碳原子上；胰岛素能降低血糖，是糖尿病病人常用药物，在保存胰岛素时需要低温，因为低温条件下蛋白质的空间结构能保持稳定，确保胰岛素能正常发挥作用。高温条件下，蛋白质会变性（或空间结构被破坏）失去活性，此时加入双缩脲试剂，能出现紫色，因为变性后的蛋白质肽键没有被破坏。

（2）胰岛素的化学本质是蛋白质，口服会被蛋白酶催化水解而失效，因此治疗糖尿病时胰岛素不能口服，只能注射；由题意可知，胰岛素分子含有51个氨基酸，2条肽链，所以在此过程中需要消耗49个水分子。

（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，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。