Question

18．胰島素是一種人體內的蛋白質類激素，它由51個氨基酸，兩條肽鏈構成．
（1）從如圖分析，一個胰島素分子中至少含有游離的-NH₂ 和-COOH 數目分別是2個和2個，控制其合成的基因中至少含有
153個堿基對．
（2）若用³⁵S 標記的氨基酸在適宜條件下培養同一個人的幾種體細胞，發現只有胰島B細胞能合成并分泌含放射性的胰島素，根本原因是該細胞進行基因的選擇性表達．
（3）胰島素的分泌，受內分泌系統的樞紐下丘腦所調控；研究人員發現在糖尿病患者體內，組織細胞無法有效地攝取、利用、轉化和儲存血糖，導致其濃度異常偏高，其原因可能是分泌胰島素的細胞功能受損，無法正常分泌胰島素；也可能是組織細胞表面缺乏胰島素受體而引起．

Answer 1

分析 1、構成蛋白質的基本單位是氨基酸，氨基酸在核糖體中通過脫水縮合形成多肽鏈，而脫水縮合是指一個氨基酸分子的羧基（-COOH ）和另一個氨基酸分子的氨基（-NH₂）相連接，同時脫出一分子水的過程；連接兩個氨基酸的化學鍵是肽鍵，其結構式是-CO-NH-；氨基酸形成多肽過程中的相關計算：肽鍵數=脫去水分子數=氨基酸數一肽鏈數，游離氨基或羧基數=肽鏈數+R基中含有的氨基或羧基數，至少含有的游離氨基或羧基數=肽鏈數．
2、mRNA是以DNA的一條鏈為模板轉錄形成的，翻譯過程中，mRNA中每3個堿基決定一個氨基酸，所以經翻譯合成的蛋白質分子中氨基酸的數目是mRNA堿基數目的三分之一，是DNA（基因）中堿基數目的六分之一，即DNA（或基因）中堿基數：mRNA上堿基數：氨基酸個數=6：3：1．
3、細胞分化是在個體發育中，由一個或一種細胞增殖產生的后代，在形態，結構和生理功能上發生穩定性差異的過程，細胞分化的實質是基因的選擇性表達．
4、下丘腦是體溫調節中樞、血糖調節中樞、滲透壓調節等活動的中樞．
5、胰島素是降低血糖的激素，能促進相應細胞內糖原和脂肪等物質的合成，從而降低血糖濃度．

解答 解：（1）由圖知，胰島素分子由兩條肽鏈構成，則一個胰島素分子中至少含有游離的-NH₂數=肽鏈數=2個、至少含有的-COOH數=肽鏈數=2個；胰島素分子由51個氨基酸構成，則控制其合成的基因中至少含有的堿基數=氨基酸數×6=51×6=306個，至少含有的堿基對為306÷2=153對．
（2）胰島素是由胰島B細胞合成和分泌的激素，人體的各種體細胞中，只有胰島B細胞能合成并分泌胰島素，其根本原因是基因的選擇性表達．
（3）人體內分泌系統的樞紐是下丘腦；胰島素具有促進組織細胞攝取、利用、轉化和儲存葡萄糖，從而降低血糖濃度，糖尿病患者因體內分泌胰島素的細胞功能受損、無法正常分泌胰島素，或組織細胞表面缺乏胰島素受體，均會導致體內血糖濃度異常偏高．
故答案為：
（1）2個        2         153
（2）胰島B       基因的選擇性表達
（3）下丘腦      攝取、利用、轉化和儲存    胰島素受體

點評 本題結合胰島素分子的結構示意圖，考查氨基酸的脫水縮合、基因的表達、細胞的分化、血糖調節的知識，考生明確基因的表達、細胞的分化、血糖調節的過程，掌握氨基酸脫水縮合過程和基因的表達過程中的相關計算是解題的關鍵．