Question

图甲表示有关蛋白质分子的简要概念图；图乙表示，一分子的胰岛素原切去C肽（图中箭头表示切点）可转变成一个分子的胰岛素（图中数字表示氨基酸序号）。（注：-S-S-是由2个-SH脱去一分子只2形成的。）据图回答下列问题。

（1）图甲中A为_________等元素，在人体内可以合成的B属于_________，写出其结构简式___________。

（2）乙图中的胰岛素的两条肽链是在核糖体上通过氨基酸的_______作用形成的，而二硫键则是后续的加工形成的。每条肽链中氨基酸是通过图甲中的________连接。

（3）图乙中这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_________。

（4）胰岛素分子与其他蛋白质结构不同的直接原因是__________________。

（5）胰岛素具有降低血糖的作用，生活中糖尿病人只能通过注射胰岛素来降低血糖，简述其主要原理是___________________________。

Answer

C、H、O、N 非必需氨基酸 脱水缩合 C或肽键 888 构成蛋白质的氨基酸的种类、数量、排列顺序不同，肽链的盘曲、折叠方式及其形成的空间结构千差万别 胰岛素为蛋白质，若口服会被消化道中的消化酶分解，从而失去疗效

【解析】试题分析：本题以图文结合的形式综合考查学生对氨基酸的结构、化学组成及其脱水缩合形成蛋白质过程的理解和相关的计算能力以及提取信息的能力。理解蛋白质分子合成过程及其脱去水分子数、肽键数、氨基酸数和肽链数等数量关系是解题的基础。解题的关键是从图示中提取有效信息：明辨图甲中字母所蕴含的生物学信息，数字所示过程，图乙切去C肽后的两条弧线表示肽链，三条短的线段表示肽链之间的二硫键，以此为切入点对各问题情境进行分析判断。

(1) A为组成蛋白质的元素，包括C、H、O、N等元素；B为氨基酸，在人体内可以合成的B属于非必需氨基酸。氨基酸的结构简式见答案。

(2)胰岛素的两条肽链是在核糖体上通过氨基酸的脱水缩合作用形成的，而二硫键则是后续的加工形成的。每条肽链中氨基酸是通过图甲中的C所示的肽键连接。

(3)依题意和图示分析可知：图乙中这51个氨基酸形成的胰岛素分子含有2条肽链、3个二硫键（-S-S-）。在氨基酸形成该胰岛素后，减少的相对分子质量等于脱去的水分子的相对分子质量的总和与形成3个二硫键时脱去的6个氢原子的相对分子质量的总和，而脱去的水分子数等于肽键数，因此相对分子质量减少了18×（51－2）＋1×6＝888。

(4)胰岛素分子与其他蛋白质结构不同的直接原因是：构成蛋白质的氨基酸的种类、数量、排列顺序不同，肽链的盘曲、折叠方式及其形成的空间结构千差万别。

(5) 胰岛素为蛋白质，若口服会被消化道中的消化酶分解，从而失去疗效，因此生活中糖尿病人只能通过注射胰岛素来降低血糖。