Question

【题目】请阅读下面科普短文，并回答问题：

人工合成胰岛素

20世纪初，人们就发现胰岛素能治疗糖尿病。由于胰岛素在牛、羊等动物体内含量很少，人类不能从动物体内大量提取胰岛素，因此，人们梦想着有一天用人工方法合成胰岛素。但是它在超速离心机中的表现透露出这种蛋白质的相对分子量较小，其结构的复杂度却超出了当时科学家们的预期。英国生化学家桑格于1945年开始研究一条肽链上各氨基酸的排列顺序并发明了一种标记N端氨基酸的方法，历经数年，终于在1955年成功地解析了胰岛素的全部氨基酸序列。

胰岛素是相对分子质量较小的蛋白质，它由17种、51个氨基酸形成两条肽链而组成的。A链含有21个氨基酸，B链有30个氨基酸，两条多肽链间通过2个二硫键（二硫键是由2个“—SH”连接而成的）连接，在A链上也形成1个二硫键。

1959年，我国科学家开始了胰岛素的合成研究。实验采取了“三步走”的策略：首先，成功地将天然胰岛素的A、B两条链拆开，再重新连接而得到了重合成的天然胰岛素结晶，这为下一步的人工合成积累了经验，确定了路线；随后，人工合成B链和A链，并分别与天然的A链和B链连接而得到半合成的胰岛素；最后，将人工合成的A链和B链连接而得到全合成的结晶胰岛素。

经过6年零9个月的不懈努力，我国科学家终于在1965年完成了结晶牛胰岛素的合成。经鉴定，人工合成的牛胰岛素，在结构、生物活性、物理化学性质、结晶形状等方面，与天然的牛胰岛素完全一样。中国科学家依靠集体的智慧和力量，摘取了人工合成蛋白质的桂冠。

中国首次人工合成了结晶牛胰岛素，这是人类有史以来第一次人工合成有生命的蛋白质，突破了从一般有机化合物领域到信息量集中的生物大分子领域之间的界限，在人类认识生命现象的漫长过程中迈出了重要的一步。

（1）胰岛素是由两条肽链构成的，是51个氨基酸通过_________反应形成的，该过程可形成_________个肽键。

（2）采取了“三步走”的策略合成胰岛素，人工合成的B链可以分别与_________、_________连接成半合成的胰岛素和全合成的胰岛素。

（3）胰岛素属于分泌蛋白，其在核糖体合成后需经过_______、_________加工，由细胞膜分泌到细胞外。

（4）根据你对蛋白质分子的认识，谈谈人工合成蛋白质的意义：________。

Answer 1

【答案】脱水缩合 49 天然的A链 人工合成的A链 内质网 高尔基体 蛋白质是生命活动的承担者或者体现者，人工合成蛋白质为人类认识生命、揭开生命奥秘迈出了重要的一大步

【解析】

首先从文中找到相关的生物学知识“胰岛素是由17种、51个氨基酸形成两条肽链而组成的。A链含有21个氨基酸，B链有30个氨基酸，两条多肽链间通过2个二硫键（二硫键是由2个“—SH”连接而成的）连接，在A链上也形成1个二硫键”，“首先，将天然胰岛素的A、B两条链拆开，再重新连接而得到了重合成的天然胰岛素结晶；随后，人工合成B链和A链，并分别与天然的A链和B链连接而得到半合成的胰岛素；最后，将人工合成的A链和B链连接而得到全合成的结晶胰岛素”。再结合信息解答下列的题。

（1）蛋白质是氨基酸通过脱水缩合形成的，肽键数=氨基酸数-肽链=51-2=49。

（2）根据分析中的信息，“人工合成B链和A链，并分别与天然的A链和B链连接而得到半合成的胰岛素；最后，将人工合成的A链和B链连接而得到全合成的结晶胰岛素”，所以人工合成B链分别于天然的A链和人工合成的A链连接成半合成的胰岛素和全合成的胰岛素。

（3）分泌蛋白的合成过程需要经过核糖体合成，内质网和高尔基体加工，再由细胞膜分泌到细胞外。

（4）蛋白质是生命活动的承担者或者体现者，所以人工合成蛋白质为人类认识生命、揭开生命奥秘迈出了重要的一大步。