师：同学们好，请坐。今天我们一起来进行蛋白质专题的二轮复习。上课前，老师想跟大家分享一件备课中令我震惊的事。大家看这张表格，从1900年诺贝尔奖设立到2009年，与蛋白质研究有关的获奖情况。你们猜猜这100年来，有几次诺贝尔奖与蛋白质相关？20次？50次有点多了。我粗略统计了一下，有四十几次。而且这里面很多研究我们都很熟悉，比如发现胰岛素，用离心机分离蛋白质的研究，呼吸酶的研究，还有确定胰岛素分子结构的多肽合成。这些在我们今天的课程中也会有所涉及。那大家有没有想过，为什么蛋白质一直是化学和生物学的研究热点呢？来，雅梅，你来说说。
生：因为蛋白质的种类和功能特别多样。
师：非常好，那这有什么意义呢？
生：对人体的生命活动有很重要的作用。
师：没错，所以我们把蛋白质称作生命活动的主要承担者。这还有三张图，我们就不具体展开了。接下来，我们对比一下组成细胞内的四大有机物，思考一下为什么在这四大有机物中，蛋白质最适合做生命活动的主要承担者呢？第一幅图是DNA，大家很熟悉。第二幅图是多糖，看不太清楚，课本31页有。第三幅图是一个脂质分子，也比较熟悉。最后一个是胰岛素的空间结构示意图。请大家结合课本，对比屏幕上的这几幅图，思考为什么蛋白质最适合做生命活动的主要承担者。可以同桌或前后桌讨论，给你们2分钟时间。老师给个提示，可以从它们的组成和结构等角度进行分析对比。
（学生讨论）
师：我看大家讨论得差不多了，有没有同学自告奋勇来说一说？好，一层，你来说。
生：首先，组成蛋白质的氨基酸有20种左右，这个数量比较多，而且组成方式多样。
师：没错，那组成细胞内蛋白质的氨基酸具体是多少种呢？
生：20种左右。
师：很好，还有呢？
生：多糖的结构比较单一。
师：为什么多糖结构单一呢？从组成上想想主要原因是什么？
生：多糖的基本单位都是葡萄糖，所以基本上是由葡萄糖的数目来决定其结构。
师：非常好。那DNA呢，你怎么看？
生：DNA分子内部的氢键比较难断裂，想要断开需要较多能量，它整个结构比较稳定，是双螺旋结构。而且像酶这类蛋白质，空间结构是决定其催化作用的重要因素。有些酶组成一样，但空间结构不同。
师：空间结构不同会导致什么呢？
生：催化效果不一样，功能可能就不同。
师：很好。还有没有同学要补充？陈浩，你试试，对刚才同学讲的有没有补充？
生：我觉得DNA结构稳定，拆开需要复杂的酶。而蛋白质比较容易获取，很多食物都富含蛋白质，来源广泛。而且通过脱水缩合，加工一下就能用，过程相对简单。
师：好，请坐。两位同学基本上都从基本组成方面提到了关键。组成蛋白质的氨基酸基本单位有20种左右。我们来看牛胰岛素的结构图，这里面的氨基酸序列多样。而多糖序列单一，都由葡萄糖组成。DNA由4种碱基组成，排列顺序虽多，但只有规则的双螺旋结构。而蛋白质不同，不同蛋白质空间结构不一样，能实现各种不同功能。所以，蛋白质功能的多样性是由什么决定的呢？
生：空间结构。
师：没错，而且不同的氨基酸序列会形成不同的空间结构。那为什么不同的氨基酸序列会折叠形成不同的空间结构呢？有没有同学尝试回答？
生：因为里面有氢键、分子间作用力，还有一些化学键，结合方式多种多样，排列顺序也很重要。
师：很好，比如说这里，把这个氨基酸移到另一个位置，形成二硫键的可能就不同，折叠形状也会不一样。那为什么这里形成二硫键，这里形成氢键呢？
生：因为R基上面的种类不一样。
师：非常好，R基的不同，R基上含有的基团不一样，会影响结合方式。所以不管是R基的种类，还是氨基酸的位置，总的来说就是氨基酸的排列顺序决定空间结构。氨基酸序列在一些地方也称作蛋白质的一级结构，那氨基酸序列不同的原因是什么呢？
生：DNA，也就是基因不同。
师：好，接下来老师给大家看3个不同生物的胰岛素结构。这是人的胰岛素结构，从图中可以看出它由几条肽链组成？
生：两条，a链是21个氨基酸，b链是30个。
师：猪和牛的也是两条链组成，但它们氨基酸序列有差异。人跟猪在b链的30号位置差一个氨基酸，跟牛在三个位置上差了三个氨基酸。通过刚才的分析，序列不同，形成的空间结构不一样。老师画了一个简单的它们胰岛素的空间结构模拟图。请大家结合这幅图思考一下，为什么把猪跟牛的胰岛素注射到糖尿病病人体内，可以降血糖呢？楚杰，你来说一下。
生：我觉得猪和牛的胰岛素在结合位点上跟人有相同的结合位点，像图中的黄色球形结合位点跟人的一样，就可以给人体细胞上的胰岛素受体相同的刺激。
师：受体，相同的什么？
生：信号。
师：对，就可以跟受体特异性结合，实现降血糖。说得非常好。那对于糖尿病患者来说，注射哪一种胰岛素最好呢？为什么？雨欣，你来说说。
生：我觉得人与人的胰岛素受体相同，猪和牛与人的胰岛素受体有部分不一样。
师：那把猪的胰岛素注射到人体内，可能会产生什么结果？