题目内容

5．①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连接而成的）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：
②不同动物的胰岛素的氨基酸组成是有区别的，现把人和其他动物的胰岛素的氨基酸组成比较如下：
猪：B链第30位氨基酸和人不同；
马：B链第30位氨基酸和A链第9位氨基酸与人不同；
牛：A链第8、10位氨基酸与人不同；
羊：A链第8、9、10位氨基酸与人不同；
天竹鼠：A链有8个氨基酸与人不同，B链有10个氨基酸与人不同．
根据以上材料回答下列问题：
（1）胰岛素分子中含有肽键49个，肽键可表示为-CO-NH-．从理论上分析，胰岛素分子至少有“-NH2”和“-COOH”分别是22个．这51个氨基酸分子形成胰岛素后，相对分子质量比原来减少了888．
（2）人体中胰岛素的含量过低，会导致相应疾病，其治疗时胰岛素不能口服，只能注射，原因是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．
（3）经检测，人和其他哺乳动物胰岛素的氨基酸组成比较见上：
①不同物种的胰岛素不同，反映在多肽链的氨基酸组成上主要是氨基酸的排列顺序不同/氨基酸的种类和排列顺序不同．
②不同生物性状不同的直接原因是蛋白质的多样性．

分析 脱水缩合是指一个氨基酸分子的羧基和另一个氨基酸分子的氨基相连接，同时脱出一分子水．脱水缩合过程中的相关计算：
（1）脱去的水分子数=形成的肽键个数=氨基酸个数-肽链条数；
（2）蛋白质分子至少含有的氨基数或羧基数，应该看肽链的条数，有几条肽链，则至少含有几个氨基或几个羧基；
（3）蛋白质分子量=氨基酸分子量×氨基酸个数-水的个数×18．

解答 解：（1）由题意可知，胰岛素分子含有51个氨基酸，2条肽链，则该胰岛素分子中含有肽键数目=氨基酸数目-肽链条数=51-2=49个．肽键的化学结构为-CO-NH-．蛋白质分子至少含有的氨基数或羧基数，应该看肽链的条数，有几条肽链，则至少含有几个氨基或几个羧基，因此该蛋白质分子至少含有2个氨基和2羧基．由于51个氨基酸形成胰岛素的过程中脱去49个水，同时还有3个二硫键中的6个氢，所以这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18×49+1×6=888．
（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．
（3）①从氨基酸上来看，蛋白质具有多样性的原因是氨基酸的种类、数量和排列顺利不同．
②不同生物性状不同的直接原因是蛋白质的多样性，根本原因是DNA的多样性．
故答案为：
（1）49-CO-NH-2  2  888
（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
（3）①氨基酸的排列顺序不同/氨基酸的种类和排列顺序不同
②蛋白质的多样性

点评 本题结合结晶牛胰岛素的平面结构示意图，考生蛋白质合成--氨基酸脱水缩合，要求考生识记脱水缩合的概念，掌握氨基酸脱水缩合的过程及相关计算，能运用其延伸规律结合图中信息答题．

练习册系列答案
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17．某实验室对小白鼠的生命活动调节进行了相关研究．
实验一：向小白鼠注射促甲状腺激素（TSH），会使下丘脑的促甲状腺激素释放激素（TRH）分泌减少．对此现象的解释有两种观点，观点一：这是TSH直接对下丘脑进行反馈调节的结果；观点二：这是TSH通过促进甲状腺分泌甲状腺激素，进而对下丘脑进行反馈调节的结果．两种观点孰是孰非？探究实验如下：
（一）实验步骤：
（1）将生理状态相同的小白鼠分为A、B两组，测定两组动物血液中促甲状腺激素释放激素（TRH）的含量．
（2）用手术器械将A组小白鼠的甲状腺（器官）切除，B组做相同的外伤手术，但不摘除此器官．
（3）向A、B两组小白鼠注射等量的适宜浓度的促甲状腺激素（TSH）．
（4）在相同且适宜的环境条件下观测．
（5）一段时间后，测定A、B两组小白鼠物血液中TRH的含量．
（二）实验结果及结论（支持何种观点）：
（1）若A组小白鼠TRH不减少（或增加），B组小白鼠TRH减少，则支持观点二；
（2）若A组小白鼠和B组小白鼠TRH减少的量相等，则支持观点一；
实验二：科学家对多种恒温动物进行实验，证明调节体温的主要中枢位于下丘脑，下丘脑包括下丘脑前部和下丘脑后部．为研究下丘脑前、后两部在体温调节中的作用，科学家做了以下实验．
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（2）：用实验一的方法处理下丘脑后部，机体不出现散热和产热效应；用电刺激下丘脑后部，机体出现寒战，增加产热．
请分析实验结果并回答：
（1）上述实验表明：下丘脑对温度刺激的敏感部位主要集中在下丘脑前部，
（2）温度刺激下丘脑前部和后部、以及温度刺激和电刺激下丘脑后部产生的效应不同，说明信息传递的方向最可能是从下丘脑前部传至后部，下丘脑后部的功能是对信息进行分析与综合，从而调节恒温动物的产热和散热过程，使体温保持相对稳定．
（3）猪的体温调节与人类似．在18～20℃的条件下，体重为60kg的猪增重最快．试运用体温调节相关知识解释：当环境温度过低（5℃）或过高（35℃）时，猪的增重都会下降的原因．环境温度过低，猪需要消耗更多的能量用于产热，有机物消耗增加，增重下降；环境温度过高，猪要消耗更多的能量增加散热，以维持体温相对稳定，有机物消耗增加，增重下降．．
17．现有无标签的稀蛋清、葡萄糖、淀粉和淀粉酶溶液各一瓶，可用双缩脲试剂、斐林试剂和淀粉溶液将它们鉴定出来．请回答：[注：淀粉在淀粉酶的作用下分解为麦芽糖]
（1）用一种试剂将上述4种溶液区分为两组，这种试剂是双缩脲试剂，该试剂的使用方法是先加A液到到样液中，摇匀后再加B液．
（2）其中发生显色反应的一组是稀蛋清和淀粉酶溶液，不发生显色反应的一组是葡萄糖和淀粉溶液．用斐林试剂试剂区分不发生显色反应的一组溶液．
14．细胞之所以能进行各种生命活动，是因为有其自身的物质基础和结构基础．
如图为细胞的组成成分示意图，请据图回答：
（1）如该图表示细胞鲜重时的元素组成相对比例示意图，则A表示氧元素元素．
（2）如果该图表示组成细胞鲜重的各种化合物相对含量比例示意图，则A表示水．
（3）如果该图表示完全脱水处理后细胞内各种化合物的相对含量比例示意图，则A表示蛋白质．
1．洋葱根尖细胞在含3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷酸的培养液中完成一个细胞周期，然后转入不含3H标记的培养液中继续培养至分裂中期，如图能正确表示该分裂中期细胞的是（只考虑其中一条染色体上的DNA分子）（　　）
A．AB．BC．CD．D
10．下列示意图分别表示某二倍体雌性动物（2N=4）体内细胞正常分裂过程中不同时期细胞内染色体、染色单体和DNA含量的关系以及细胞分裂图象．请分析并回答：
（1）图A中a～c柱表示染色体的是a，图B中表示二倍体体细胞分裂时期的是甲．
（2）图A中Ⅲ的数量关系对应于图B中的丙，图B中丙所示的细胞有1个染色体组．
（3）图A中的数量关系由Ⅰ变化为Ⅱ的过程，细胞核内发生的分子水平的变化是DNA的复制；由Ⅱ变化为Ⅲ，相当于图B中的乙→丙过程．
（4）符合图A中Ⅳ所示数量关系的某细胞名称是卵细胞或第二极体．与图A中Ⅲ和Ⅳ对应的细胞内不可能存在同源染色体．
17．还原糖、脂肪、蛋白质和DNA四种有机物的鉴定实验中，选材或操作正确的是（　　）
A．用斐林试剂检测胡萝卜汁中的还原糖
B．向花生种子匀浆中滴加甲基绿染液检测脂肪
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14．下列关于生物工程的叙述中，错误的是（　　）
A．植物细胞融合必须先制备原生质体
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6．如图为人体内免疫细胞的产生及病原体侵入人体后免疫系统发生的免疫应答过程，其中的字母代表“细胞”或“物质”，数字代表相关的“过程”．请结合图示信息分析回答下列问题：

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（4）通过图示过程，绝大多数病原体侵入人体后都能被消灭，从而使内环境稳态得以维持，这体现了免疫系统的防卫功能；此外，免疫系统还具有监控和清除功能．

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