生物化学 名词解释 米氏常数(Km)磷酸戊糖途径调节子酶辅助因子con循环与巴斯德效应滚动环复制 结构式 TPCK尼克酰胺GC配对IP3 三.填空 1,蔗糖是否为还原糖一一。 2,糖苷键的两种类型一一和 3,DNA的一条链序列为 GTCAATG,那么另一条链的序列为 4,-—常数表征酶的催化效率。 5,p因子的催化活性是 6,常见的遗传缺陷病有 -:常见的放射性标记的同位素是 7,DNA复制过程中动物是以一一为能源,E.Coli以—为能源 8,生物体中产能最多的生化反应过程是 9,--发现TCA循环,一发现化学渗透学说 10,真核生物rRNA拼接过程中左端的拼接点顺序为一右端为—,切除—结构 11,生长激素是由一产生的 12,E. Coli dNA Pol i经酶切,得到大小片段,其中大片段具有—酶活性和——酶活 小片段具有—酶活性
生物化学 一． 名词解释 米氏常数（Km）磷酸戊糖途径 调节子 酶辅助因子 cori 循环与巴斯德效应 滚动环复制 二． 结构式 TPCK 尼克酰胺 GC 配对 IP3 三． 填空 1, 蔗糖是否为还原糖-----。 2，糖苷键的两种类型-----和-----。 3，DNA 的一条链序列为 GTCAATG，那么另一条链的序列为-----。 4，-----常数表征酶的催化效率。 5，ρ因子的催化活性是-----和-----。 6，常见的遗传缺陷病有-----，-----，-----，-----；常见的放射性标记的同位素是----- ，-----， -----，-----。 7，DNA 复制过程中动物是以-----为能源，E. Coli 以-----为能源。 8，生物体中产能最多的生化反应过程是-----。 9，-----发现 TCA 循环，-----发现化学渗透学说。 10，真核生物 rRNA 拼接过程中左端的拼接点顺序为-----右端为-----，切除-----结构。 11，生长激素是由-----产生的。 12，E．Coli DNA Pol I 经酶切，得到大小片段，其中大片段具有-----酶活性和-----酶活 性， 小片段具有-----酶活性
13,必需脂肪酸有一—和—。 四.回答 1,作动力学曲线区分酶的可逆性抑制与不可逆抑制? 2,比较ATP与ppi在磷酸键及生物学功能方面的异同。 3,真核生物至少需要31种tRNA才能识别61种密码子,而线粒体中tRNA只有22种,为什么? 阐明衰减子对操纵子的调控 5,糖酵解和糖异生过程中涉及的不可逆反应和限速步骤 五.计算 1,反竟争抑制和米氏方程 2,酶活力,比活力,酶浓度 3,DNA半保留复制。15NDNA在14N培养基上培养一代后,14NDNA与14N-15NDNA杂交分子之比 是多少? 4,正常DNA的超螺旋密度为-0.05,在无拓扑异构酶条件下当复制到超螺旋密度为0.07时, 由于正超螺旋的阻力而不能继续复制,求此时的复制百分数。 5, 2ADP===ATP+AMP 已知[ADP][AMP][ATP] 求:1,该反应的能荷 2,Keq(各浓度为平衡态浓度)。 3,L=T+W若a=-0,05,则DNA可以复制的百分比。 第一章蛋白质 知识要点 (一)氨基酸的结构 蛋白质是重要的生物大分子,其组成单位是氨基酸。组成蛋白质的氨基酸有20种,均为a-氨基 酸。每个氨基酸的a-碳上连接一个羧基,一个氨基,一个氢原子和一个侧链R基团。20种氨基
13，必需脂肪酸有-----和-----。 四． 回答 1， 作动力学曲线区分酶的可逆性抑制与不可逆抑制？ 2， 比较 ATP 与 ppi 在磷酸键及生物学功能方面的异同。 3， 真核生物至少需要 31 种 tRNA 才能识别 61 种密码子，而线粒体中 tRNA 只有 22 种，为什么？ 4， 阐明衰减子对操纵子的调控。 5， 糖酵解和糖异生过程中涉及的不可逆反应和限速步骤。 五． 计算 1， 反竟争抑制和米氏方程。 2， 酶活力，比活力，酶浓度。 3， DNA 半保留复制。15NDNA 在 14N 培养基上培养一代后，14NDNA 与 14N-15NDNA 杂交分子之比 是多少？ 4， 正常 DNA 的超螺旋密度为-0.05，在无拓扑异构酶条件下当复制到超螺旋密度为 0.07 时， 由于正超螺旋的阻力而不能继续复制，求此时的复制百分数。 5， 2ADP===ATP+AMP 已知[ADP] [AMP] [ATP] 求：1，该反应的能荷。 2，Keq（各浓度为平衡态浓度）。 3， L=T+W,若 a=-0,05，则 DNA 可以复制的百分比。 第一章 蛋 白 质 一、知识要点 （一）氨基酸的结构 蛋白质是重要的生物大分子，其组成单位是氨基酸。组成蛋白质的氨基酸有 20 种，均为α-氨基 酸。每个氨基酸的α-碳上连接一个羧基，一个氨基，一个氢原子和一个侧链 R 基团。20 种氨基
酸结构的差别就在于它们的R基团结构的不同。 根据20种氨基酸侧链R基团的极性,可将其分为四大类:非极性R基氨基酸(8种):不带电荷 的极性R基氨基酸(7种):带负电荷的R基氨基酸(2种):带正电荷的R基氨基酸(3种) (二)氨基酸的性质 氨基酸是两性电解质。由于氨基酸含有酸性的羧基和碱性的氨基,所以既是酸又是碱,是两性 解质。有些氨基酸的侧链还含有可解离的基团,其带电状况取决于它们的pK值。由于不同氨基酸 所带的可解离基团不同,所以等电点不同 除甘氨酸外,其它都有不对称碳原子,所以具有D-型和L-型2种构型,具有旋光性,天然蛋白质 中存在的氨基酸都是L型的。酪氨酸、苯丙氨酸和色氨酸具有紫外吸收特性,在280mm处有最大 吸收值,大多数蛋白质都具有这些氨基酸,所以蛋白质在280mm处也有特征吸收,这是紫外吸收 法定量测定蛋白质的基础 氨基酸的a-羧基和a-氨基具有化学反应性,另外,许多氨基酸的侧链还含有羟基、氨基、羧基 等可解离基团,也具有化学反应性。较重要的化学反应有:(1)茚三酮反应,除脯氨酸外,所有 的α-氨基酸都能与茚三酮发生颜色反应,生成蓝紫色化合物,脯氨酸与茚三酮生成黄色化合物。 (2) Sanger反应,a-NH2与24二硝基氟苯作用产生相应的DNB氨基酸。(3) Edman反应 αNH2与苯异硫氰酸酯作用产生相应的氨基酸的苯氨基硫甲酰衍生物(PI氨基酸)。 Sanger反 应和 Edman反应均可用于蛋白质多肽链N端氨基酸的测定。 氨基酸通过肽键相互连接而成的化合物称为肽,由2个氨基酸组成的肽称为二肽,由3个氨基酸 组成的肽称为三肽,少于10个氨基酸肽称为寡肽,由10个以上氨基酸组成的肽称为多肽。 (三)蛋白质的结构 蛋白质是具有特定构象的大分子,为研究方便,将蛋白质结构分为四个结构水平,包括一级结构 二级结构、三级结构和四级结构。一般将二级结构、三级结构和四级结构称为三维构象或高级结 级结构指蛋白质多肽链中氨基酸的排列顺序。肽键是蛋白质中氨基酸之间的主要连接方式,即 由一个氨基酸的q-氨基和另一个氨基酸的a-之间脱去一分子水相互连接。肽键具有部分双键的 性质,所以整个肽单位是一个刚性的平面结构。在多肽链的含有游离氨基的一端称为肽链的氨基 端或N端,而另一端含有一个游离羧基的一端称为肽链的羧基端或C端 蛋白质的二级结构是指多肽链骨架盘绕折叠所形成的有规律性的结构。最基本的二级结构类型有 α-螺旋结构和β-折叠结构,此外还有β-转角和自由回转。右手a-螺旋结构是在纤维蛋白和球蛋 白中发现的最常见的二级结构,每圈螺旋含有36个氨基酸残基,螺距为054mm,螺旋中的每个肽 键均参与氢键的形成以维持螺旋的稳定。β-折叠结构也是一种常见的二级结构,在此结构中,多 肽链以较伸展的曲折形式存在,肽链(或肽段)的排列可以有平行和反平行两种方式。氨基酸之 间的轴心距为0.35nm,相邻肽链之间借助氢键彼此连成片层结构 结构域是介于二级结构和三级结构之间的一种结构层次,是指蛋白质亚基结构中明显分开的紧密 球状结构区域 超二级结构是指蛋白质分子中的多肽链在三维折叠中形成有规则的三级结构聚集体 蛋白质的三级结构是整个多肽链的三维构象,它是在二级结构的基础上,多肽链进一步折叠卷曲 形成复杂的球状分子结构。具有三级结构的蛋白质一般都是球蛋白,这类蛋白质的多肽链在三维 空间中沿多个方向进行盘绕折叠,形成十分紧密的近似球形的结构,分子内部的空间只能容纳少 数水分子,几乎所有的极性R基都分布在分子外表面,形成亲水的分子外壳,而非极性的基团则 被埋在分子内部,不与水接触。蛋白质分子中侧链R基团的相互作用对稳定球状蛋白质的三级结 构起着重要作用。 蛋白质的四级结构指数条具有独立的三级结构的多肽链通过非共价键相互连接而成的聚合体结 构。在具有四级结构的蛋白质中,每一条具有三级结构的皑链称为亚基或亚单位,缺少一个亚基
酸结构的差别就在于它们的 R 基团结构的不同。 根据 20 种氨基酸侧链 R 基团的极性，可将其分为四大类：非极性 R 基氨基酸（8 种）；不带电荷 的极性 R 基氨基酸（7 种）；带负电荷的 R 基氨基酸（2 种）；带正电荷的 R 基氨基酸（3 种）。 （二）氨基酸的性质 氨基酸是两性电解质。由于氨基酸含有酸性的羧基和碱性的氨基，所以既是酸又是碱，是两性电 解质。有些氨基酸的侧链还含有可解离的基团，其带电状况取决于它们的 pK 值。由于不同氨基酸 所带的可解离基团不同，所以等电点不同。 除甘氨酸外，其它都有不对称碳原子，所以具有 D-型和 L-型 2 种构型，具有旋光性，天然蛋白质 中存在的氨基酸都是 L-型的。酪氨酸、苯丙氨酸和色氨酸具有紫外吸收特性，在 280nm 处有最大 吸收值，大多数蛋白质都具有这些氨基酸，所以蛋白质在 280nm 处也有特征吸收，这是紫外吸收 法定量测定蛋白质的基础。 氨基酸的α-羧基和α-氨基具有化学反应性，另外，许多氨基酸的侧链还含有羟基、氨基、羧基 等可解离基团，也具有化学反应性。较重要的化学反应有：（1）茚三酮反应，除脯氨酸外，所有 的α-氨基酸都能与茚三酮发生颜色反应，生成蓝紫色化合物，脯氨酸与茚三酮生成黄色化合物。 （2）Sanger 反应，α-NH2 与 2,4-二硝基氟苯作用产生相应的 DNB-氨基酸。（3）Edman 反应， α-NH2 与苯异硫氰酸酯作用产生相应的氨基酸的苯氨基硫甲酰衍生物（PIT-氨基酸）。Sanger 反 应和 Edmen 反应均可用于蛋白质多肽链 N 端氨基酸的测定。 氨基酸通过肽键相互连接而成的化合物称为肽，由 2 个氨基酸组成的肽称为二肽，由 3 个氨基酸 组成的肽称为三肽，少于 10 个氨基酸肽称为寡肽，由 10 个以上氨基酸组成的肽称为多肽。 （三）蛋白质的结构 蛋白质是具有特定构象的大分子，为研究方便，将蛋白质结构分为四个结构水平，包括一级结构、 二级结构、三级结构和四级结构。一般将二级结构、三级结构和四级结构称为三维构象或高级结 构。 一级结构指蛋白质多肽链中氨基酸的排列顺序。肽键是蛋白质中氨基酸之间的主要连接方式，即 由一个氨基酸的α-氨基和另一个氨基酸的α-之间脱去一分子水相互连接。肽键具有部分双键的 性质，所以整个肽单位是一个刚性的平面结构。在多肽链的含有游离氨基的一端称为肽链的氨基 端或 N 端，而另一端含有一个游离羧基的一端称为肽链的羧基端或 C 端。 蛋白质的二级结构是指多肽链骨架盘绕折叠所形成的有规律性的结构。最基本的二级结构类型有 α-螺旋结构和β-折叠结构，此外还有β-转角和自由回转。右手α-螺旋结构是在纤维蛋白和球蛋 白中发现的最常见的二级结构,每圈螺旋含有 3.6 个氨基酸残基，螺距为 0.54nm,螺旋中的每个肽 键均参与氢键的形成以维持螺旋的稳定。β-折叠结构也是一种常见的二级结构，在此结构中，多 肽链以较伸展的曲折形式存在，肽链（或肽段）的排列可以有平行和反平行两种方式。氨基酸之 间的轴心距为 0.35nm,相邻肽链之间借助氢键彼此连成片层结构。 结构域是介于二级结构和三级结构之间的一种结构层次，是指蛋白质亚基结构中明显分开的紧密 球状结构区域。 超二级结构是指蛋白质分子 中的多肽链在三维折叠中形成有规则的三级结构聚集体。 蛋白质的三级结构是整个多肽链的三维构象，它是在二级结构的基础上，多肽链进一步折叠卷曲 形成复杂的球状分子结构。具有三级结构的蛋白质一般都是球蛋白，这类蛋白质的多肽链在三维 空间中沿多个方向进行盘绕折叠，形成十分紧密的近似球形的结构，分子内部的空间只能容纳少 数水分子，几乎所有的极性 R 基都分布在分子外表面，形成亲水的分子外壳，而非极性的基团则 被埋在分子内部，不与水接触。蛋白质分子中侧链 R 基团的相互作用对稳定球状蛋白质的三级结 构起着重要作用。 蛋白质的四级结构指数条具有独立的三级结构的多肽链通过非共价键相互连接而成的聚合体结 构。在具有四级结构的蛋白质中，每一条具有三级结构的皑链称为亚基或亚单位，缺少一个亚基
或亚基单独存在都不具有活性。四级结构涉及亚基在整个分子中的空间排布以及亚基之间的相互 关系 维持蛋白质空间结构的作用力主要是氢键、离子键、疏水作用力和范德华力等非共价键,又称次 级键。此外,在某些蛋白质中还有二硫键,二硫键在维持蛋白质构象方面也起着重要作用。 蛋白质的空间结构取决于它的一级结构,多肽离岸主链上的氨基酸排列顺序包含了形成复杂的三 维结构(即正确的空间结构)所需要的全部信息 (四)蛋白质结构与功能的关系 不同的蛋白质,由于结构不同而具有不同的生物学功能。蛋白质的生物学功能是蛋白质分子的天 然构象所具有的性质,功能与结构密切相关 1.一级结构与功能的关系 蛋白质的一级结构与蛋白质功能有相适应性和统一性,可从以下几个方面说明: (1)一级结构的变异与分子病 蛋白质中的氨基酸序列与生物功能密切相关,一级结构的变化往往导致蛋白质生物功能的变化 如镰刀型细胞贫血症,其病因是血红蛋白基因中的一个核苷酸的突变导致该蛋白分子中β-链第6 位谷氨酸被缬氨酸取代。这个一级结构上的细微差别使患者的血红蛋白分子容易发生凝聚,导致 红细胞变成镰刀状,容易破裂引起贫血,即血红蛋白的功能发生了变化 (2)一级结构与生物进化 研究发现,同源蛋白质中有许多位置的氨基酸是相同的,而其它氨基酸差异较大。如比较不同生 物的细胞色素C的一级结构,发现与人类亲缘关系接近,其氨基酸组成的差异越小,亲缘关系越 远差异越大 (3)蛋白质的激活作用 在生物体内,有些蛋白质常以前体的形式合成,只有按一定方式裂解除去部分肽链之后才具有生 物活性,如酶原的激活。 2.蛋白质空间结构与功能的关系 蛋白质的空间结构与功能之间有密切相关性,其特定的空间结构是行使生物功能的基础。以下两 方面均可说明这种相关性。 (1).核糖核酸酶的变性与复性及其功能的丧失与恢复 核糖核酸酶是由124个氨基酸组成的一条多肽链,含有四对二硫键,空间构象为球状分子。将天 然核糖核酸酶在8moL脲中用β-巯基乙醇处理,则分子内的四对二硫键断裂,分子变成一条松 散的肽链,此时酶活性完全丧失。但用透析法除去β-巯基乙醇和脲后,此酶经氧化又自发地折叠 成原有的天然构象,同时酶活性又恢复 (2)血红蛋白的变构现象 血红蛋白是一个四聚体蛋白质,具有氧合功能,可在血液中运输氧。研究发现,脱氧血红蛋白与 氧的亲和力很低,不易与氧结合。一旦血红蛋白分子中的一个亚基与O2结合,就会引起该亚基 构象发生改变,并引起其它三个亚基的构象相继发生变化,使它们易于和氧结合,说明变化后的 构象最适合与氧结合 从以上例子可以看出,只有当蛋白质以特定的适当空间构象存在时才具有生物活性 (五)蛋白质的重要性质 蛋白质是两性电解质,它的酸碱性质取决于肽链上的可解离的R基团。不同蛋白质所含有的氨基 酸的种类、数目不同,所以具有不同的等电点。当蛋白质所处环境的pH大于p时,蛋白质分子 带负电荷,pH小于p时,蛋白质带正电荷,pH等于p时,蛋白质所带净电荷为零,此时溶解 度最小。 蛋白质分子表面带有许多亲水基团,使蛋白质成为亲水的胶体溶液。蛋白质颗粒周围的水化膜(水 化层)以及非等电状态时蛋白质颗粒所带的同性电荷的互相排斥是使蛋白质胶体系统稳定的主要
或亚基单独存在都不具有活性。四级结构涉及亚基在整个分子中的空间排布以及亚基之间的相互 关系。 维持蛋白质空间结构的作用力主要是氢键、离子键、疏水作用力和范德华力等非共价键，又称次 级键。此外，在某些蛋白质中还有二硫键，二硫键在维持蛋白质构象方面也起着重要作用。 蛋白质的空间结构取决于它的一级结构，多肽离岸主链上的氨基酸排列顺序包含了形成复杂的三 维结构（即正确的空间结构）所需要的全部信息。 （四）蛋白质结构与功能的关系 不同的蛋白质，由于结构不同而具有不同的生物学功能。蛋白质的生物学功能是蛋白质分子的天 然构象所具有的性质，功能与结构密切相关。 1．一级结构与功能的关系 蛋白质的一级结构与蛋白质功能有相适应性和统一性，可从以下几个方面说明： （1）一级结构的变异与分子病 蛋白质中的氨基酸序列与生物功能密切相关，一级结构的变化往往导致蛋白质生物功能的变化。 如镰刀型细胞贫血症，其病因是血红蛋白基因中的一个核苷酸的突变导致该蛋白分子中β-链第 6 位谷氨酸被缬氨酸取代。这个一级结构上的细微差别使患者的血红蛋白分子容易发生凝聚，导致 红细胞变成镰刀状，容易破裂引起贫血，即血红蛋白的功能发生了变化。 （2）一级结构与生物进化 研究发现，同源蛋白质中有许多位置的氨基酸是相同的，而其它氨基酸差异较大。如比较不同生 物的细胞色素 C 的一级结构，发现与人类亲缘关系接近，其氨基酸组成的差异越小，亲缘关系越 远差异越大。 （3）蛋白质的激活作用 在生物体内，有些蛋白质常以前体的形式合成，只有按一 定方式裂解除去部分肽链之后才具有生 物活性，如酶原的激活。 2．蛋白质空间结构与功能的关系 蛋白质的空间结构与功能之间有密切相关性，其特定的空间结构是行使生物功能的基础。以下两 方面均可说明这种相关性。 （1）.核糖核酸酶的变性与复性及其功能的丧失与恢复 核糖核酸酶是由 124 个氨基酸组成的一条多肽链，含有四对二硫键，空间构象为球状分子。将天 然核糖核酸酶在 8mol/L 脲中用β-巯基乙醇处理，则分子内的四对二硫键断裂，分子变成一条松 散的肽链，此时酶活性完全丧失。但用透析法除去β-巯基乙醇和脲后，此酶经氧化又自发地折叠 成原有的天然构象，同时酶活性又恢复。 （2）血红蛋白的变构现象 血红蛋白是一个四聚体蛋白质，具有氧合功能，可在血液中运输氧。研究发现，脱氧血红蛋白与 氧的亲和力很低，不易与氧结合。一旦血红蛋白分子中的一个亚基与 O2 结合，就会引起该亚基 构象发生改变，并引起其它三个亚基的构象相继发生变化，使它们易于和氧结合，说明变化后的 构象最适合与氧结合。 从以上例子可以看出，只有当蛋白质以特定的适当空间构象存在时才具有生物活性。 （五）蛋白质的重要性质 蛋白质是两性电解质，它的酸碱性质取决于肽链上的可解离的 R 基团。不同蛋白质所含有的氨基 酸的种类、数目不同，所以具有不同的等电点。当蛋白质所处环境的 pH 大于 pI 时，蛋白质分子 带负电荷，pH 小于 pI 时，蛋白质带正电荷，pH 等于 pI 时，蛋白质所带净电荷为零，此时溶解 度最小。 蛋白质分子表面带有许多亲水基团，使蛋白质成为亲水的胶体溶液。蛋白质颗粒周围的水化膜（水 化层）以及非等电状态时蛋白质颗粒所带的同性电荷的互相排斥是使蛋白质胶体系统稳定的主要
因素。当这些稳定因素被破坏时,蛋白质会产生沉淀。高浓度中性盐可使蛋白质分子脱水并中和 其所带电荷,从而降低蛋白质的溶解度并沉淀析出,即盐析。但这种作用并不引起蛋白质的变性 这个性质可用于蛋白质的分离。 蛋白质受到某些物理或化学因素作用时,引起生物活性的丧失,溶解度的降低以及其它性质的改 变,这种现象称为蛋白质的变性作用。变性作用的实质是由于维持蛋白质高级结构的次级键遭到 破坏而造成天然构象的解体,但未涉及共价键的断裂。有些变性是可逆的,有些变性是不可逆的 当变性条件不剧烈时,变性是可逆的,除去变性因素后,变性蛋白又可从新回复到原有的天然构 象,恢复或部分恢复其原有的生物活性,这种现象称为蛋白质的复性 (六)测定蛋白质分子量的方法 1.凝胶过滤法 凝胶过滤法分离蛋白质的原理是根据蛋白质分子量的大小。由于不同排阻范围的葡聚糖凝胶有 特定的蛋白质分子量范围,在此范围内,分子量的对数和洗脱体积之间成线性关系。因此,用几 种已知分子量的蛋白质为标准,进行凝胶层析,以每种蛋白质的洗脱体积对它们的分子量的对数 作图,绘制出标准洗脱曲线。未知蛋白质在同样的条件下进行凝胶层析,根据其所用的洗脱体积 从标准洗脱曲线上可求出此未知蛋白质对应的分子量 2.SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳法 蛋白质在普通聚丙烯酰胺凝胶中的电泳速度取决于蛋白质分子的大小、分子形状和所带电荷的多 少。SDS(十二烷基磺酸钠)是一种去污剂,可使蛋白质变性并解离成亚基。当蛋白质样品中加 入SDS后,SDS与蛋白质分子结合,使蛋白质分子带上大量的强负电荷,并且使蛋白质分子的形 状都变成短棒状,从而消除了蛋白质分子之间原有的带电荷量和分子形状的差异。这样电泳的速 度只取决于蛋白质分子量的大小,蛋白质分子在电泳中的相对迁移率和分子质量的对数成直线关 系。以标准蛋白质分子质量的对数和其相对迁移率作图,得到标准曲线,根据所测样品的相对迁 移率,从标准曲线上便可查出其分子质量。 3.沉降法(超速离心法) 沉降系数(S)是指单位离心场强度溶质的沉降速度。S也常用于近似地描述生物大分子的大小。 蛋白质溶液经高速离心分离时,由于比重关系,蛋白质分子趋于下沉,沉降速度与蛋白质颗粒大 小成正比,应用光学方法观察离心过程中蛋白质颗粒的沉降行为,可判断出蛋白质的沉降速度 根据沉降速度可求出沉降系数,将S带入公式,即可计算出蛋白质的分子质量 蛋白质习题 (一)名词解释 1.两性离子( dipolaron) 12345678 2.必需氨基酸( essential amino add) 4.稀有氨基酸( rare amino acid 5.非蛋白质氨基酸( nonprotein amino acid 6.构型( configuration) 结构( protein pnmary stru 8.构象( conformation) Fa(protein secondary structure) 10.结构域( domain) 11.蛋白质的三级结构( protein tertiary structure) 12.氢键( hydrogen bond) 13.蛋白质的四级结构( protein quaternary structure)
因素。当这些稳定因素被破坏时，蛋白质会产生沉淀。高浓度中性盐可使蛋白质分子脱水并中和 其所带电荷，从而降低蛋白质的溶解度并沉淀析出，即盐析。但这种作用并不引起蛋白质的变性。 这个性质可用于蛋白质的分离。 蛋白质受到某些物理或化学因素作用时，引起生物活性的丧失，溶解度的降低以及其它性质的改 变，这种现象称为蛋白质的变性作用。变性作用的实质是由于维持蛋白质高级结构的次级键遭到 破坏而造成天然构象的解体，但未涉及共价键的断裂。有些变性是可逆的，有些变性是不可逆的。 当变性条件不剧烈时，变性是可逆的，除去变性因素后，变性蛋白又可从新回复到原有的天然构 象，恢复或部分恢复其原有的生物活性，这种现象称为蛋白质的复性。 （六）测定蛋白质分子量的方法 1．凝胶过滤法 凝胶过滤法分离蛋白质的原理是根据蛋白质分子量的大小。由于不同排阻范围的葡聚糖凝胶有一 特定的蛋白质分子量范围，在此范围内，分子量的对数和洗脱体积之间成线性关系。因此，用几 种已知分子量的蛋白质为标准，进行凝胶层析，以每种蛋白质的洗脱体积对它们的分子量的对数 作图，绘制出标准洗脱曲线。未知蛋白质在同样的条件下进行凝胶层析，根据其所用的洗脱体积， 从标准洗脱曲线上可求出此未知蛋白质对应的分子量。 2．SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳法 蛋白质在普通聚丙烯酰胺凝胶中的电泳速度取决于蛋白质分子的大小、分子形状和所带电荷的多 少。SDS（十二烷基磺酸钠）是一种去污剂，可使蛋白质变性并解离成亚基。当蛋白质样品中加 入 SDS 后，SDS 与蛋白质分子结合，使蛋白质分子带上大量的强负电荷，并且使蛋白质分子的形 状都变成短棒状，从而消除了蛋白质分子之间原有的带电荷量和分子形状的差异。这样电泳的速 度只取决于蛋白质分子量的大小，蛋白质分子在电泳中的相对迁移率和分子质量的对数成直线关 系。以标准蛋白质分子质量的对数和其相对迁移率作图，得到标准曲线，根据所测样品的相对迁 移率，从标准曲线上便可查出其分子质量。 3．沉降法（超速离心法） 沉降系数（S）是指单位离心场强度溶质的沉降速度。S 也常用于近似地描述生物大分子的大小。 蛋白质溶液经高速离心分离时，由于比重关系，蛋白质分子趋于下沉，沉降速度与蛋白质颗粒大 小成正比，应用光学方法观察离心过程中蛋白质颗粒的沉降行为，可判断出蛋白质的沉降速度。 根据沉降速度可求出沉降系数，将 S 带入公式，即可计算出蛋白质的分子质量。 二、蛋白质习题 （一）名词解释 1． 1． 两性离子（dipolarion） 2． 2． 必需氨基酸（essential amino acid） 3． 3． 等电点(isoelectric point,pI) 4． 4． 稀有氨基酸(rare amino acid) 5． 5． 非蛋白质氨基酸(nonprotein amino acid) 6． 6． 构型(configuration) 7． 7． 蛋白质的一级结构(protein primary structure) 8． 8． 构象(conformation) 9． 9． 蛋白质的二级结构(protein secondary structure) 10．结构域(domain) 11．蛋白质的三级结构(protein tertiary structure) 12．氢键(hydrogen bond) 13．蛋白质的四级结构(protein quaternary structure)
14.离子键( onic bond 15.超二级结构( super-secondary structure) 16.疏水键( hydrophobic bond) 17.范德华力( van der waals force) 18.盐析( salting out) 19.盐溶( salting in 20.蛋白质的变性( denaturation) 21.蛋白质的复性( renaturation) 22.蛋白质的沉淀作用( precipitation) 23.凝胶电泳( gel electrophoresis 24.层析( chromatograph (二)填空题 1.蛋白质多肽链中的肽键是通过一个氨基酸的基和另一氨基酸的基连接而形成的 2.大多数蛋白质中氮的含量较恒定,平均为%,如测得1克样品含氮量为10mg,则蛋白质含量为%。 3.在20种氨基酸中,酸性氨基酸有 2种,具有羟基的氨基酸是 能形成二硫键的氨基酸是 4.蛋白质中的 3种氨基酸具有紫外吸收特性,因而使蛋白质在 280nm处有最大吸收值 5.精氨酸的pI值为1076将其溶于pH7的缓冲液中,并置于电场中,则精氨酸应向电场的 方向 移动 6.组成蛋白质的20种氨基酸中,含有咪唑环的氨基酸是 含硫的氨基酸有 7.蛋白质的二级结构最基本的有两种类型,它们是 8.a-螺旋结构是由同一肽链的和 间的键维持的,螺距为 每圈螺旋含 个氨基酸残基,每个氨基酸残基沿轴上升高度为 天然蛋白质分子中的α-螺旋大都属 于手螺旋。 9.在蛋白质的a-螺旋结构中,在环状氨基酸 存在处局部螺旋结构中断 10.球状蛋白质中有侧链的氨基酸残基常位于分子表面而与水结合,而有 侧链的氨基酸位于 分子的内部。 11.氨基酸与茚三酮发生氧化脱羧脱氨反应生成 色化合物,而 与茚三酮反应生成黄色化 合物。 12.维持蛋白质的一级结构的化学键有 :维持二级结构靠_ 键:维持三级结构 和四级结构靠 键,其中包括_ 13.稳定蛋白质胶体的因素是 和 14.GSH的中文名称是 它的活性基团是 它的生化功能是 15.加入低浓度的中性盐可使蛋白质溶解度 这种现象称 而加入高浓度的中性盐 当达到一定的盐饱和度时,可使蛋白质的溶解度 这种现象称 蛋白质的这 种性质常用于 16.用电泳方法分离蛋白质的原理,是在一定的pH条件下,不同蛋白质的 不同,因而在电场中移动的 不同,从而使蛋白质得到分离 17.氨基酸处于等电状态时,主要是以 形式存在,此时它的溶解度最小。 18.鉴定蛋白质多肽链氨基末端常用的方法有
14．离子键(ionic bond) 15．超二级结构(super-secondary structure) 16．疏水键(hydrophobic bond) 17．范德华力( van der Waals force) 18．盐析(salting out) 19．盐溶(salting in) 20．蛋白质的变性(denaturation) 21．蛋白质的复性(renaturation) 22．蛋白质的沉淀作用(precipitation) 23．凝胶电泳（gel electrophoresis） 24．层析（chromatography） (二) 填空题 1．蛋白质多肽链中的肽键是通过一个氨基酸的_____基和另一氨基酸的_____基连接而形成的。 2．大多数蛋白质中氮的含量较恒定，平均为___%，如测得 1 克样品含氮量为10mg,则蛋白质含量为____%。 3．在 20 种氨基酸中，酸性氨基酸有_________和________2 种，具有羟基的氨基酸是________和 _________，能形成二硫键的氨基酸是__________. 4．蛋白质中的_________、___________和__________3 种氨基酸具有紫外吸收特性，因而使蛋白质在 280nm 处有最大吸收值。 5．精氨酸的 pI 值为 10.76,将其溶于 pH7 的缓冲液中，并置于电场中，则精氨酸应向电场的_______方向 移动。 6．组成蛋白质的 20 种氨基酸中，含有咪唑环的氨基酸是________，含硫的氨基酸有_________和 ___________。 7．蛋白质的二级结构最基本的有两种类型，它们是_____________和______________。 8．α-螺旋结构是由同一肽链的_______和 ________间的___键维持的，螺距为______,每圈螺旋含 _______个氨基酸残基，每个氨基酸残基沿轴上升高度为_________。天然蛋白质分子中的α-螺旋大都属 于___手螺旋。 9．在蛋白质的α-螺旋结构中，在环状氨基酸________存在处局部螺旋结构中断。 10．球状蛋白质中有_____侧链的氨基酸残基常位于分子表面而与水结合，而有_______侧链的氨基酸位于 分子的内部。 11．氨基酸与茚三酮发生氧化脱羧脱氨反应生成______色化合物，而________与茚三酮反应生成黄色化 合物。 12．维持蛋白质的一级结构的化学键有_______和_______；维持二级结构靠________键；维持三级结构 和四级结构靠_________键，其中包括________、________、________和_________. 13．稳定蛋白质胶体的因素是__________________和______________________。 14 ． GSH 的 中 文 名 称 是 ____________ ， 它 的 活 性 基 团 是 __________ ， 它 的 生 化 功 能 是 ____________________。 15．加入低浓度的中性盐可使蛋白质溶解度________，这种现象称为________，而加入高浓度的中性盐， 当达到一定的盐饱和度时，可使蛋白质的溶解度______并__________,这种现象称为_______,蛋白质的这 种性质常用于_____________。 16．用电泳方法分离蛋白质的原理，是在一定的 pH 条件下，不同蛋白质的________、_________和 ___________不同，因而在电场中移动的_______和_______不同，从而使蛋白质得到分离。 17．氨基酸处于等电状态时，主要是以________形式存在，此时它的溶解度最小。 18．鉴定蛋白质多肽链氨基末端常用的方法有__________和_______________
19.测定蛋白质分子量的方法有 和 20.今有甲、乙、丙三种蛋白质,它们的等电点分别为80、4.5和100,当在pH8.0缓冲液中,它们在电 场中电泳的情况为: 21.当氨基酸溶液的pH=pI时,氨基酸以离子形式存在,当pH>pI时,氨基酸以离子形式 存在 22.谷氨酸的pK1(a-COoH)=2.19,pK2(aNH+3)=967,pKR(R基)=425,谷氨酸的等电点为 23.天然蛋白质中的α一螺旋结构,其主链上所有的羰基氧与亚氨基氢都参与了链内键的形成,因 此构象相当稳定。 24.将分子量分别为a(90000)、b(45000)、c(110000)的三种蛋白质混合溶液进行凝胶过滤层析, 它们被洗脱下来的先后顺序是 25.肌红蛋白的含铁量为034%,其最小分子量是.血红蛋白的含铁量也是034%,但每分子含有 4个铁原子,血红蛋白的分子量是 26.一个α-螺旋片段含有180个氨基酸残基,该片段中有圈螺旋?该α-螺旋片段的轴长为_ (三)选择题 1.在生理pH条件下,下列哪种氨基酸带正电荷 A.丙氨酸 B.酪氨酸 C.赖氨酸 D.蛋氨酸 E.异亮氨酸 2.下列氨基酸中哪一种是非必需氨基酸 A.亮氨酸 B.酪氨酸 C.赖氨酸 D.蛋氨酸 E.苏氨酸 3.蛋白质的组成成分中,在280nm处有最大吸收值的最主要成分是: A.酪氨酸的酚环 B.半胱氨酸的硫原子 C.肽键 D.苯丙氨酸 4.下列4种氨基酸中哪个有碱性侧链? A.脯氨酸B.苯丙氨酸C.异亮氨酸D.赖氨酸 5.下列哪种氨基酸属于亚氨基酸 A.丝氨酸B.脯氨酸C.亮氨酸D.组氨酸 6.下列哪一项不是蛋白质-螺旋结构的特点? A.天然蛋白质多为右手螺旋 B.肽链平面充分伸展 C.每隔3.6个氨基酸螺旋上升一圈。 D.每个氨基酸残基上升高度为0.15nm 7.下列哪一项不是蛋白质的性质之一? A.处于等电状态时溶解度最小B.加入少量中性盐溶解度增加 C.变性蛋白质的溶解度增加D.有紫外吸收特性 8.下列氨基酸中哪一种不具有旋光性? 9.在下列检测蛋白质的方法中,哪一种取决于完整的肽链? A.凯氏定氮法B.双缩尿反应C.紫外吸收法D.茚三酮法 10.下列哪种酶作用于由碱性氨基酸的羧基形成的肽键? A.糜蛋白酶B.羧肽酶C.氨肽酶D.胰蛋白酶 11.下列有关蛋白质的叙述哪项是正确的?
19．测定蛋白质分子量的方法有_________、____________和__________________。 20．今有甲、乙、丙三种蛋白质，它们的等电点分别为 8.0、4.5 和 10.0,当在 pH8.0 缓冲液中，它们在电 场中电泳的情况为：甲_______，乙_______，丙________。 21．当氨基酸溶液的 pH=pI 时，氨基酸以_____离子形式存在，当 pH>pI 时，氨基酸以_______离子形式 存在。 22．谷氨酸的 pK1(α-COOH)＝2.19, pK2 (α-NH+3 ) = 9.67, pKR(R 基)= 4.25,谷氨酸的等电点为 __________。 23．天然蛋白质中的α—螺旋结构，其主链上所有的羰基氧与亚氨基氢都参与了链内_____键的形成，因 此构象相当稳定。 24．将分子量分别为 a（90 000）、b（45 000）、c（110 000）的三种蛋白质混合溶液进行凝胶过滤层析， 它们被洗脱下来的先后顺序是_____________。 25．肌红蛋白的含铁量为 0.34%，其最小分子量是______.血红蛋白的含铁量也是 0.34%，但每分子含有 4 个铁原子，血红蛋白的分子量是________. 26．一个α-螺旋片段含有 180 个氨基酸残基，该片段中有_____圈螺旋？该α-螺旋片段的轴长为_____. (三) 选择题 1．在生理 pH 条件下，下列哪种氨基酸带正电荷？ A．丙氨酸 B．酪氨酸 C．赖氨酸 D．蛋氨酸 E．异亮氨酸 2．下列氨基酸中哪一种是非必需氨基酸？ A．亮氨酸 B．酪氨酸 C．赖氨酸 D．蛋氨酸 E．苏氨酸 3．蛋白质的组成成分中，在 280nm 处有最大吸收值的最主要成分是： A．酪氨酸的酚环 B．半胱氨酸的硫原子 C．肽键 D．苯丙氨酸 4．下列 4 种氨基酸中哪个有碱性侧链？ A．脯氨酸 B．苯丙氨酸 C．异亮氨酸 D．赖氨酸 5．下列哪种氨基酸属于亚氨基酸？ A．丝氨酸 B．脯氨酸 C．亮氨酸 D．组氨酸 6．下列哪一项不是蛋白质α-螺旋结构的特点？ A．天然蛋白质多为右手螺旋 B．肽链平面充分伸展 C．每隔 3.6 个氨基酸螺旋上升一圈。 D．每个氨基酸残基上升高度为 0.15nm. 7．下列哪一项不是蛋白质的性质之一？ A．处于等电状态时溶解度最小 B．加入少量中性盐溶解度增加 C．变性蛋白质的溶解度增加 D．有紫外吸收特性 8．下列氨基酸中哪一种不具有旋光性？ A．Leu B．Ala C．Gly D．Ser E．Val 9．在下列检测蛋白质的方法中，哪一种取决于完整的肽链？ A．凯氏定氮法 B．双缩尿反应 C．紫外吸收法 D．茚三酮法 10．下列哪种酶作用于由碱性氨基酸的羧基形成的肽键？ A．糜蛋白酶 B．羧肽酶 C．氨肽酶 D．胰蛋白酶 11．下列有关蛋白质的叙述哪项是正确的？
A.蛋白质分子的净电荷为零时的pH值是它的等电点 B.大多数蛋白质在含有中性盐的溶液中会沉淀析出 C.由于蛋白质在等电点时溶解度最大,所以沉淀蛋白质时应远离等电点 D.以上各项均不正确 12.下列关于蛋白质结构的叙述,哪一项是错误的 A.氨基酸的疏水侧链很少埋在分子的中心部位 B.电荷的氨基酸侧链常在分子的外侧,面向水相 C.白质的一级结构在决定高级结构方面是重要因素之 D.白质的空间结构主要靠次级键维持 13.列哪些因素妨碍蛋白质形成α-螺旋结构? A.脯氨酸的存在 B.氨基酸残基的大的支链 C.性氨基酸的相邻存在 D.性氨基酸的相邻存在 E.以上各项都是 14.于β折叠片的叙述,下列哪项是错误的 A.β-折叠片的肽链处于曲折的伸展状态 B.的结构是借助于链内氢键稳定的 C.有的β折叠片结构都是通过几段肽链平行排列而形成的 D.基酸之间的轴距为0.35nm 15.持蛋白质二级结构稳定的主要作用力是 A.盐键B.疏水键C.氢键D.二硫键 16.维持蛋白质三级结构稳定的因素是 A.肽键B.二硫键C.离子键D.氢键E.次级键 17.凝胶过滤法分离蛋白质时,从层析柱上先被洗脱下来的是 A.分子量大的 B.分子量小的 C.电荷多的 D.带电荷少的 18.下列哪项与蛋白质的变性无关? A.肽键断裂 B.氢键被破坏 C.离子键被破坏D.疏水键被破坏 19.蛋白质空间构象的特征主要取决于下列哪一项? A.多肽链中氨基酸的排列顺序 次级键 C.链内及链间的二硫键 D.温度及pH 20.下列哪个性质是氨基酸和蛋白质所共有的? A.胶体性质 B.两性性质 C.沉淀反应 D.变性性质 E.双缩脲反应 21.氨基酸在等电点时具有的特点是: A.不带正电荷 B.不带负电荷 C.A和 D.溶解度最大 E.在电场中不泳动 22.蛋白质的一级结构是指: A.蛋白质氨基酸的种类和数目B.蛋白质中氨基酸的排列顺序 C.蛋白质分子中多肽链的折叠和盘绕D.包括AB和C (四)是非判断题 ()1.氨基酸与茚三酮反应都产生蓝紫色化合物
A．蛋白质分子的净电荷为零时的 pH 值是它的等电点 B．大多数蛋白质在含有中性盐的溶液中会沉淀析出 C．由于蛋白质在等电点时溶解度最大，所以沉淀蛋白质时应远离等电点 D．以上各项均不正确 12．下列关于蛋白质结构的叙述，哪一项是错误的？ A．氨基酸的疏水侧链很少埋在分子的中心部位 B．电荷的氨基酸侧链常在分子的外侧，面向水相 C．白质的一级结构在决定高级结构方面是重要因素之一 D．白质的空间结构主要靠次级键维持 13．列哪些因素妨碍蛋白质形成α-螺旋结构？ A．脯氨酸的存在 B．氨基酸残基的大的支链 C．性氨基酸的相邻存在 D．性氨基酸的相邻存在 E．以上各项都是 14．于β-折叠片的叙述，下列哪项是错误的？ A．β-折叠片的肽链处于曲折的伸展状态 B．的结构是借助于链内氢键稳定的 C．有的β-折叠片结构都是通过几段肽链平行排列而形成的 D．基酸之间的轴距为 0.35nm 15．持蛋白质二级结构稳定的主要作用力是： A．盐键 B．疏水键 C．氢键 D．二硫键 16．维持蛋白质三级结构稳定的因素是： A．肽键 B．二硫键 C．离子键 D．氢键 E．次级键 17．凝胶过滤法分离蛋白质时，从层析柱上先被洗脱下来的是： A．分子量大的 B．分子量小的 C．电荷多的 D．带电荷少的 18. 下列哪项与蛋白质的变性无关？ A. 肽键断裂 B．氢键被破坏 C．离子键被破坏 D．疏水键被破坏 19．蛋白质空间构象的特征主要取决于下列哪一项？ A．多肽链中氨基酸的排列顺序 B．次级键 C．链内及链间的二硫键 D．温度及 pH 20．下列哪个性质是氨基酸和蛋白质所共有的？ A．胶体性质 B．两性性质 C．沉淀反应 D．变性性质 E．双缩脲反应 21．氨基酸在等电点时具有的特点是： A．不带正电荷 B．不带负电荷 C．A 和 B D．溶解度最大 E．在电场中不泳动 22．蛋白质的一级结构是指： A．蛋白质氨基酸的种类和数目 B．蛋白质中氨基酸的排列顺序 C．蛋白质分子中多肽链的折叠和盘绕 D．包括 A,B 和 C (四) 是非判断题 ( ) 1．氨基酸与茚三酮反应都产生蓝紫色化合物
()2.因为羧基碳和亚氨基氮之间的部分双键性质,所以肽键不能自由旋转。 ()3.所有的蛋白质都有酶活性。 ()4.a-碳和羧基碳之间的键不能自由旋转 ()5.多数氨基酸有D和L两种不同构型,而构型的改变涉及共价键的破裂 )6.所有氨基酸都具有旋光性。 ()7.构成蛋白质的20种氨基酸都是必需氨基酸。 ()8.蛋白质多肽链中氨基酸的排列顺序在很大程度上决定了它的构象 ()9.一氨基一羧基氨基酸的pI为中性,因为COOH和NH2的解离度相同。 ()10.蛋白质的变性是蛋白质立体结构的破坏,因此涉及肽键的断裂。 ()11.蛋白质是生物大分子,但并不都具有四级结构 ()12.血红蛋白和肌红蛋白都是氧的载体,前者是一个典型的变构蛋白,在与氧结合过程中呈现变构效 应,而后者却不是 ()13..用FDNB法和 Edman降解法测定蛋白质多肽链N端氨基酸的原理是相同的 ()14.并非所有构成蛋白质的20种氨基酸的a-碳原子上都有一个自由羧基和一个自由氨基。 ()15.蛋白质是两性电解质,它的酸碱性质主要取决于肽链上可解离的R基团。 ()16.在具有四级结构的蛋白质分子中,每个具有三级结构的多肽链是一个亚基 ()17.所有的肽和蛋白质都能和硫酸铜的碱性溶液发生双缩尿反应。 ()18.一个蛋白质分子中有两个半胱氨酸存在时,它们之间可以形成两个二硫键 ()19.盐析法可使蛋白质沉淀,但不引起变性,所以盐析法常用于蛋白质的分离制备。 ()20.蛋白质的空间结构就是它的三级结构。 ()21.维持蛋白质三级结构最重要的作用力是氢键。 ()22.具有四级结构的蛋白质,它的每个亚基单独存在时仍能保存蛋白质原有的生物活性 ()23.变性蛋白质的溶解度降低,是由于中和了蛋白质分子表面的电荷及破坏了外层的水膜所引起的。 ()24.蛋白质二级结构的稳定性是靠链内氢键维持的,肽链上每个肽键都参与氢键的形成 (五)问答题 1.什么是蛋白质的一级结构?为什么说蛋白质的一级结构决定其空间结构? 2.什么是蛋白质的空间结构?蛋白质的空间结构与其生物功能有何关系? 3.蛋白质的a一螺旋结构有何特点 4.蛋白质的β一折叠结构有何特点? 5.举例说明蛋白质的结构与其功能之间的关系。 6.什么是蛋白质的变性作用和复性作用?蛋白质变性后哪些性质会发生改变? 7.简述蛋白质变性作用的机制 8.蛋白质有哪些重要功能 9.下列试剂和酶常用于蛋白质化学的研究中:CNBr、异硫氰酸苯酯、丹黄酰氯、脲、6moM/LH¤、β巯 基乙醇、水合茚三酮、过甲酸、胰蛋白酶、胰凝乳蛋白酶。其中哪一个最适合完成以下各项任务? (1)测定小肽的氨基酸序列。 (2)鉴定肽的氨基末端残基。 (3)不含二硫键的蛋白质的可逆变性:如有二硫键存在时还需加什么试剂? (4)在芳香族氨基酸残基羧基侧水解肽键。 (4)在蛋氨酸残基羧基侧水解肽键 (5)在赖氨酸和精氨酸残基羧基側水解肽键。 10.根据蛋白质一级氨基酸序列可以预测蛋白质的空间结构。假设有下列氨基酸序列(如图): 5
( ) 2．因为羧基碳和亚氨基氮之间的部分双键性质，所以肽键不能自由旋转。 ( ) 3．所有的蛋白质都有酶活性。 ( ) 4．α-碳和羧基碳之间的键不能自由旋转。 ( ) 5．多数氨基酸有 D-和 L-两种不同构型，而构型的改变涉及共价键的破裂。 ( ) 6．所有氨基酸都具有旋光性。 ( ) 7．构成蛋白质的 20 种氨基酸都是必需氨基酸。 ( ) 8．蛋白质多肽链中氨基酸的排列顺序在很大程度上决定了它的构象。 ( ) 9．一氨基一羧基氨基酸的 pI 为中性，因为-COOH 和-NH2 的解离度相同。 ( ) 10．蛋白质的变性是蛋白质立体结构的破坏，因此涉及肽键的断裂。 ( ) 11．蛋白质是生物大分子，但并不都具有四级结构。 ( ) 12．血红蛋白和肌红蛋白都是氧的载体，前者是一个典型的变构蛋白，在与氧结合过程中呈现变构效 应，而后者却不是。 ( ) 13.．用 FDNB 法和 Edman 降解法测定蛋白质多肽链 N-端氨基酸的原理是相同的。 ( ) 14．并非所有构成蛋白质的 20 种氨基酸的α-碳原子上都有一个自由羧基和一个自由氨基。 ( ) 15．蛋白质是两性电解质，它的酸碱性质主要取决于肽链上可解离的 R 基团。 ( ) 16．在具有四级结构的蛋白质分子中，每个具有三级结构的多肽链是一个亚基。 ( ) 17．所有的肽和蛋白质都能和硫酸铜的碱性溶液发生双缩尿反应。 ( ) 18．一个蛋白质分子中有两个半胱氨酸存在时，它们之间可以形成两个二硫键。 ( ) 19．盐析法可使蛋白质沉淀，但不引起变性，所以盐析法常用于蛋白质的分离制备。 ( ) 20．蛋白质的空间结构就是它的三级结构。 ( ) 21．维持蛋白质三级结构最重要的作用力是氢键。 ( )22．具有四级结构的蛋白质，它的每个亚基单独存在时仍能保存蛋白质原有的生物活性。 ( )23．变性蛋白质的溶解度降低，是由于中和了蛋白质分子表面的电荷及破 坏了外层的水膜所引起的。 ( )24．蛋白质二级结构的稳定性是靠链内氢键维持的，肽链上每个肽键都参与氢键的形成。 （五）问答题 1．什么是蛋白质的一级结构？为什么说蛋白质的一级结构决定其空间结构？ 2．什么是蛋白质的空间结构？蛋白质的空间结构与其生物功能有何关系？ 3．蛋白质的α—螺旋结构有何特点？ 4．蛋白质的β—折叠结构有何特点？ 5．举例说明蛋白质的结构与其功能之间的关系。 6．什么是蛋白质的变性作用和复性作用？蛋白质变性后哪些性质会发生改变？ 7．简述蛋白质变性作用的机制。 8．蛋白质有哪些重要功能 9．下列试剂和酶常用于蛋白质化学的研究中：CNBr、异硫氰酸苯酯、丹黄酰氯、脲、6mol/L HCl、β-巯 基乙醇、水合茚三酮、过甲酸、胰蛋白酶、胰凝乳蛋白酶。其中哪一个最适合完成以下各项任务？ （1）测定小肽的氨基酸序列。 （2）鉴定肽的氨基末端残基。 （3）不含二硫键的蛋白质的可逆变性；如有二硫键存在时还需加什么试剂？ （4）在芳香族氨基酸残基羧基侧水解肽键。 （4）在蛋氨酸残基羧基侧水解肽键。 （5）在赖氨酸和精氨酸残基羧基侧水解肽键。 10．根据蛋白质一级氨基酸序列可以预测蛋白质的空间结构。假设有下列氨基酸序列（如图）： 1 5 10 15
Ile-Ala-His-Thr-Tyr-Gly-Pro-Glu-Ala-Ala-Met-Cys-Lys-Try-Glu-Ala-GIn 25 27Pro-As p-Gly-Met-Glu-Cys-Ala-Phe-His-Arg (1)预测在该序列的哪一部位可能会出弯或β-转角 (2)何处可能形成链内二硫键? (3)假设该序列只是大的球蛋白的一部分,下面氨基酸残基中哪些可能分布在蛋白的外表面,哪些分布在 内部? 天冬氨酸:异亮氨酸:苏氨酸:缬氨酸:谷氨酰胺:赖氨酸 三、蛋白质习题解答 (一)名词解释 1.两性离子:指在同一氨基酸分子上含有等量的正负两种电荷,又称兼性离子或偶极离子 2.必需氨基酸:指人体(和其它哺乳动物)自身不能合成,机体又必需,需要从饮食中获得的氨基酸。 3.氨基酸的等电点:指氨基酸的正离子浓度和负离子浓度相等时的pH值,用符号pI表示 4.稀有氨基酸:指存在于蛋白质中的20种常见氨基酸以外的其它罕见氨基酸,它们是正常氨基酸的衍生 5.非蛋白质氨基酸:指不存在于蛋白质分子中而以游离状态和结合状态存在于生物体的各种组织和细胞的 氨基酸 6.构型:指在立体异构体中不对称碳原子上相连的各原子或取代基团的空间排布。构型的转变伴随着共价 键的断裂和重新形成 7.蛋白质的一级结构:指蛋白质多肽链中氨基酸的排列顺序,以及二硫键的位置。 8.构象:指有机分子中,不改变共价键结构,仅单键周围的原子旋转所产生的原子的空间排布。一种构象 改变为另一种构象时,不涉及共价键的断裂和重新形成。构象改变不会改变分子的光学活性。 9.蛋白质的二级结构:指在蛋白质分子中的局部区域内,多肽链沿一定方向盘绕和折叠的方式 10.结构域:指蛋白质多肽链在二级结构的基础上进一步卷曲折叠成几个相对独立的近似球形的组装体。 11.蛋白质的三级结构:指蛋白质在二级结构的基础上借助各种次级键卷曲折叠成特定的球状分子结构的 构象 12.氢键:指负电性很强的氧原子或氮原子与NH或O-H的氢原子间的相互吸引力 13.蛋白质的四级结构:指多亚基蛋白质分子中各个具有三级结构的多肽链以适当方式聚合所呈现的三维 结构 14.离子键:带相反电荷的基团之间的静电引力,也称为静电键或盐键, 超二级结构:指蛋白质分子中相邻的二级结构单位组合在一起所形成的有规则的、在空间上能辨认的 二级结构组合体。 16.疏水键:非极性分子之间的一种弱的、非共价的相互作用。如蛋白质分子中的疏水侧链避开水相而相 互聚集而形成的作用力。 17.范德华力:中性原子之间通过瞬间静电相互作用产生的一种弱的分子间的力。当两个原子之间的距离 为它们的范德华半径之和时,范德华力最强 18.盐析:在蛋白质溶液中加入一定量的高浓度中性盐(如硫酸氨),使蛋白质溶解度降低并沉淀析出的现 象称为盐析。 19.盐溶:在蛋白质溶液中加入少量中性盐使蛋白质溶解度增加的现象。 20.蛋白质的变性作用:蛋白质分子的天然构象遭到破坏导致其生物活性丧失的现象。蛋白质在受到光照、 热、有机溶剂以及一些变性剂的作用时,次级键遭到破坏导致天然构象的破坏,但其一级结构不发生改变。 21.蛋白质的复性:指在一定条件下,变性的蛋白质分子恢复其原有的天然构象并恢复生物活性的现象。 22.蛋白质的沉淀作用:在外界因素影响下,蛋白质分子失去水化膜或被中和其所带电荷,导致溶解度降 低从而使蛋白质变得不稳定而沉淀的现象称为蛋白质的沉淀作用
Ile-Ala-His-Thr-Tyr-Gly-Pro-Glu-Ala-Ala-Met-Cys-Lys-Try-Glu-Ala-Gln- 20 25 27Pro-As p-Gly-Met-Glu-Cys-Ala-Phe-His-Arg （1）预测在该序列的哪一部位可能会出弯或β-转角。 （2）何处可能形成链内二硫键？ （3）假设该序列只是大的球蛋白的一部分，下面氨基酸残基中哪些可能分布在蛋白的外表面，哪些分布在 内部？ 天冬氨酸；异亮氨酸；苏氨酸；缬氨酸；谷氨酰胺；赖氨酸 三、 蛋白质习题解答 （一）名词解释 1．两性离子：指在同一氨基酸分子上含有等量的正负两种电荷，又称兼性离子或偶极离子。 2．必需氨基酸：指人体（和其它哺乳动物）自身不能合成，机体又必需，需要从饮食中获得的氨基酸。 3. 氨基酸的等电点：指氨基酸的正离子浓度和负离子浓度相等时的 pH 值，用符号 pI 表示。 4．稀有氨基酸：指存在于蛋白质中的 20 种常见氨基酸以外的其它罕见氨基酸，它们是正常氨基酸的衍生 物。 5．非蛋白质氨基酸：指不存在于蛋白质分子中而以游离状态和结合状态存在于生物体的各种组织和细胞的 氨基酸。 6．构型：指在立体异构体中不对称碳原子上相连的各原子或取代基团的空间排布。构型的转变伴随着共价 键的断裂和重新形成。 7．蛋白质的一级结构：指蛋白质多肽链中氨基酸的排列顺序，以及二硫键的位置。 8．构象：指有机分子中，不改变共价键结构，仅单键周围的原子旋转所产生的原子的空间排布。一种构象 改变为另一种构象时，不涉及共价键的断裂和重新形成。构象改变不会改变分子的光学活性。 9．蛋白质的二级结构：指在蛋白质分子中的局部区域内，多肽链沿一定方向盘绕和折叠的方式。 10．结构域：指蛋白质多肽链在二级结构的基础上进一步卷曲折叠成几个相对独立的近似球形的组装体。 11．蛋白质的三级结构：指蛋白质在二级结构的基础上借助各种次级键卷曲折叠成特定的球状分子结构的 构象。 12．氢键：指负电性很强的氧原子或氮原子与 N-H 或 O-H 的氢原子间的相互吸引力。 13．蛋白质的四级结构：指多亚基蛋白质分子中各个具有三级结构的多肽链以适当方式聚合所呈现的三维 结构。 14．离子键：带相反电荷的基团之间的静电引力，也称为静电键或盐键。 15．超二级结构：指蛋白质分子中相邻的二级结构单位组合在一起所形成的有规则的、在空间上能辨认的 二级结构组合体。 16．疏水键：非极性分子之间的一种弱的、非共价的相互作用。如蛋白质分子中的疏水侧链避开水相而相 互聚集而形成的作用力。 17．范德华力：中性原子之间通过瞬间静电相互作用产生的一种弱的分子间的力。当两个原子之间的距离 为它们的范德华半径之和时，范德华力最强。 18．盐析：在蛋白质溶液中加入一定量的高浓度中性盐（如硫酸氨），使蛋白质溶解度降低并沉淀析出的现 象称为盐析。 19．盐溶：在蛋白质溶液中加入少量中性盐使蛋白质溶解度增加的现象。 20．蛋白质的变性作用：蛋白质分子的天然构象遭到破坏导致其生物活性丧失的现象。蛋白质在受到光照、 热、有机溶剂以及一些变性剂的作用时，次级键遭到破坏导致天然构象的破坏，但其一级结构不发生改变。 21．蛋白质的复性：指在一定条件下，变性的蛋白质分子恢复其原有的天然构象并恢复生物活性的现象。 22．蛋白质的沉淀作用：在外界因素影响下，蛋白质分子失去水化膜或被中和其所带电荷，导致溶解度降 低从而使蛋白质变得不稳定而沉淀的现象称为蛋白质的沉淀作用