第二章-蛋白質(zhì)化學(xué)習(xí)題

第二章蛋白質(zhì)化學(xué)名詞解釋蛋白質(zhì)組學(xué)：在大規(guī)模水平上研究蛋白質(zhì)的特征，包括蛋白質(zhì)的表達(dá)水平，翻譯后的修飾、蛋白質(zhì)與蛋白質(zhì)的相互作用等，由此獲得蛋白質(zhì)水平上的關(guān)于疾病發(fā)生、細(xì)胞代謝等過(guò)程的正題而全面的認(rèn)識(shí)。單純蛋白質(zhì)：僅由氨基酸組成的蛋白質(zhì)。結(jié)合蛋白質(zhì)：除氨基酸組成之外，還含有非蛋白質(zhì)的輔基構(gòu)成的蛋白質(zhì)。氨基酸的等電點(diǎn)（pI）：將氨基酸水溶液的酸堿度加以適當(dāng)?shù)恼{(diào)節(jié)，使羧基與氨基的電離程度相等，即氨基酸帶有的正負(fù)電荷數(shù)恰好相同，靜電荷為零，此時(shí)的pH稱為氨基酸的等電點(diǎn)。蛋白質(zhì)的一級(jí)結(jié)構(gòu)：多肽鏈中氨基酸的數(shù)量、排列順序及其共價(jià)連接，又稱共價(jià)結(jié)構(gòu)或基本結(jié)構(gòu)。是蛋白質(zhì)作用的特異性、空間結(jié)構(gòu)和生物學(xué)功能多樣性的基礎(chǔ)。肽：氨基酸通過(guò)肽鍵相連的化合物。肽鍵：蛋白質(zhì)分子中基本的化學(xué)鍵，由一分子氨基酸的α﹣羧基與另一分子氨基酸的α﹣氨基縮合脫水而成，也稱酰胺鍵。生物活性肽：蛋白質(zhì)中20個(gè)天然氨基酸以不同組成和排列方式構(gòu)成的從二肽到復(fù)雜的線性、環(huán)形結(jié)構(gòu)的不同肽類的總稱，是源于蛋白質(zhì)的多功能化合物，其在代謝調(diào)節(jié)、神經(jīng)傳導(dǎo)方面起著重要作用肽單位：肽鍵的所有四個(gè)原子和與之相連的兩個(gè)α﹣碳原子所組成的基團(tuán)，又稱肽基?；颍合噜彽亩?jí)結(jié)構(gòu)彼此相互作用，形成有規(guī)則的、在空間上能辨認(rèn)的二級(jí)結(jié)構(gòu)組合體，又稱模體或模序。結(jié)構(gòu)域：在蛋白質(zhì)三級(jí)結(jié)構(gòu)內(nèi)的獨(dú)立折疊單元，其通常是幾個(gè)基序結(jié)構(gòu)單元的組合。在較大的蛋白質(zhì)分子中，由于多肽鏈上相鄰的基序結(jié)構(gòu)緊密聯(lián)系，進(jìn)一步折疊形成一個(gè)或多個(gè)相對(duì)獨(dú)立的致密的三維實(shí)體。亞基：一般由一條多肽鏈組成，本身具有一、二、三級(jí)結(jié)構(gòu)，又稱亞單位，有人稱為原聚體或單體、蛋白質(zhì)的變構(gòu)效應(yīng)（別構(gòu)效應(yīng)）：一些蛋白質(zhì)由于受到某些因素的影響，其一級(jí)結(jié)構(gòu)不變而空間構(gòu)象發(fā)生一定的變化，導(dǎo)致其生物學(xué)功能的變化。蛋白質(zhì)的變性作用：某些物理的或化學(xué)的因素使蛋白質(zhì)分子的空間構(gòu)象發(fā)生改變或破壞，導(dǎo)致其生物活性的喪失和一些理化性質(zhì)的改變的現(xiàn)象。蛋白質(zhì)復(fù)性：變性的蛋白質(zhì)，由于去除了引起其變性的因素，而恢復(fù)其原來(lái)的空間結(jié)構(gòu)和生物活性以及其他的各種性質(zhì)的過(guò)程。蛋白質(zhì)的沉淀：蛋白質(zhì)分子聚集而從溶液中析出的現(xiàn)象。鹽析作用：蛋白質(zhì)溶液中加入中性鹽，高鹽濃度時(shí)，因破壞蛋白質(zhì)水化層并中和其電荷，促使蛋白質(zhì)分子相互聚集而沉淀?？乖悍彩悄艽碳C(jī)體免疫系統(tǒng)產(chǎn)生免疫應(yīng)答，并能與相應(yīng)抗體和（或）致敏淋巴細(xì)胞受體發(fā)生特異性結(jié)合的物質(zhì)?？贵w：抗體刺激機(jī)體產(chǎn)生并能與相應(yīng)抗原特異結(jié)合并具有免疫功能的免疫球蛋白。20：?jiǎn)慰寺】贵w：是針對(duì)一個(gè)抗原決定簇、又是由單一的B淋巴細(xì)胞克隆產(chǎn)生的抗體，是結(jié)構(gòu)和特異性完全相同的高純度抗體。透析：利用蛋白質(zhì)大分子對(duì)半透膜的不可透過(guò)性而與其它小分子物質(zhì)分開。分子排阻層析（分子篩層析、凝膠過(guò)濾）：利用蛋白質(zhì)分子量的差異，通過(guò)具有分子篩性質(zhì)的凝膠而被分離，又稱分子篩層析、凝膠過(guò)濾。當(dāng)?shù)鞍踪|(zhì)分子的直徑大于凝膠的孔徑時(shí)，被排阻于膠粒之外，小于孔徑者進(jìn)入凝膠，在層析洗脫時(shí)，大分子受阻小而最先流出，小分子后流出，從而使大小不同的物質(zhì)分離。電泳：帶電質(zhì)點(diǎn)在電場(chǎng)中向電荷相反方向移動(dòng)的性質(zhì)。填空題1.蛋白質(zhì)的主要生物學(xué)作用：生物催化作用、代謝調(diào)節(jié)作用、免疫保護(hù)作用、轉(zhuǎn)運(yùn)和貯存作用、運(yùn)動(dòng)與支持作用、控制生長(zhǎng)和分化作用、接受和傳遞信息作用、生物膜作用。2.根據(jù)氨基酸側(cè)鏈R基團(tuán)的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)將氨基酸分為：非極性的R基氨基酸、極性不帶電荷的R基氨基酸、帶負(fù)電的R基氨基酸、帶正電的R基氨基酸四類。3.

多肽鏈中氨基酸的

數(shù)量、種類、排列順序稱為蛋白質(zhì)的一級(jí)結(jié)構(gòu)，蛋質(zhì)分子中氨基酸之間的連接鍵為肽鍵。4.

處于等電點(diǎn)的蛋白質(zhì)，其凈電荷為0，溶解度最小，粘度最小，導(dǎo)電性最小。5.一般α﹣氨基酸與茚三酮反應(yīng)，生成藍(lán)紫色色的化合物，脯氨酸和羥脯氨酸生成黃色的化合物，天冬酰胺生成棕色的化合物。6.蛋白質(zhì)是由一條或多條肽鏈構(gòu)成的生物大分子，由20種氨基酸通過(guò)肽鍵連接而成。7.蛋白質(zhì)變性主要是其形成和穩(wěn)定蛋白質(zhì)分子空間構(gòu)象的次級(jí)鍵受到破壞，從而使蛋白質(zhì)分子空間結(jié)構(gòu)受到破壞，而其一級(jí)結(jié)構(gòu)仍可完好無(wú)損。8.蛋白質(zhì)的二級(jí)結(jié)構(gòu)有α螺旋、β折疊、β轉(zhuǎn)角和無(wú)規(guī)卷曲四種基本結(jié)構(gòu)形式。9.氨基酸自動(dòng)分析儀是根據(jù)離子交換層析反應(yīng)設(shè)計(jì)的，而蛋白質(zhì)的測(cè)序是根據(jù)末端水解反應(yīng)設(shè)計(jì)的。10.維持蛋白質(zhì)構(gòu)象主要的次級(jí)鍵有：氫鍵、疏水鍵、離子鍵、配位鍵、二硫鍵、范德華力。11.蛋白質(zhì)純度鑒定的方法主要有：層析法、電泳法、免疫化學(xué)法。12.蛋白質(zhì)含量測(cè)定的方法主要有:凱氏定氮法（Kjeldahl法）、福林-酚試劑法（Lowry法）、雙縮脲法、紫外分光光度法、BCA比色法、Bradford蛋白分析法。13.蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)鑒定的物理分析方法包括：質(zhì)譜法、磁共振法、X線晶體衍射法、激光拉曼光譜、熒光光譜、紅外光譜、圓二色譜；化學(xué)分析方法包括：氨基酸分析和序列分析。選擇題1.

構(gòu)成蛋白質(zhì)的氨基酸屬于下列哪種氨基酸？（

A

）。

A.L-α氨基酸

B.L-β氨基酸

C.D-α氨基酸

D.D-β氨基酸2.

280nm波長(zhǎng)處有吸收峰的氨基酸為（

B

）。

A.精氨酸

B.色氨酸

C.絲氨酸

D.谷氨酸3.

有關(guān)蛋白質(zhì)三級(jí)結(jié)構(gòu)描述，錯(cuò)誤的是（

B

）。A.具有三級(jí)結(jié)構(gòu)的多肽鏈都有生物學(xué)活性

B.三級(jí)結(jié)構(gòu)是單體蛋白質(zhì)或亞基的空間結(jié)構(gòu)C.三級(jí)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性由次級(jí)鍵維持

D.親水基團(tuán)多位于三級(jí)結(jié)構(gòu)的表面4.

關(guān)于蛋白質(zhì)四級(jí)結(jié)構(gòu)的正確敘述是（

D

）。A.蛋白質(zhì)四級(jí)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性由二硫鍵維系B.四級(jí)結(jié)構(gòu)是蛋白質(zhì)保持生物學(xué)活性的必要條件C.蛋白質(zhì)都有四級(jí)結(jié)構(gòu)

D.蛋白質(zhì)亞基間由非共價(jià)鍵聚合5.維持蛋白質(zhì)分子中α-螺旋的主要化學(xué)鍵是（D）。A.肽鍵B.離子鍵C.二硫鍵D.氫鍵E.疏水鍵6.蛋白質(zhì)變性是由于（ACE）。A.蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)改變B.蛋白質(zhì)亞基解離C.蛋白質(zhì)空間構(gòu)象的破壞D.輔基脫落E.蛋白質(zhì)水解7.下列哪一種氨基酸是亞氨基酸（A）。A.脯氨酸B.谷氨酸C.賴氨酸D.組氨酸E.色氨酸8.所有的α-氨基酸共有的顯色反應(yīng)是（D）。A.雙縮脲反應(yīng)B.坂口反應(yīng)C.米倫反應(yīng)D.茚三酮反應(yīng)E.FOLIN酚試劑反應(yīng)9.下列氨基酸除（A）外都是極性氨基酸。A.IleB.CysC.AsnD.SerE.Asp10.凝膠過(guò)濾法測(cè)定蛋白質(zhì)分子量時(shí)，從層析柱上先被洗脫下來(lái)的是（A）分子。A.分子量大的B.分子量小的C.帶電多的D.帶電少的E.帶正電荷的四、簡(jiǎn)答題1.簡(jiǎn)述蛋白質(zhì)的α-螺旋結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)要點(diǎn)。答：⑴螺旋方向?yàn)橛沂致菪?，?.6個(gè)氨基酸螺旋一周，螺距為0.54nm，每個(gè)氨基酸殘基的高度為0.15nm，肽鍵平面與螺旋長(zhǎng)軸平行；⑵氫鍵是α螺旋穩(wěn)定的主要次級(jí)鍵。相鄰的螺旋之間形成鏈內(nèi)氫鍵，即一個(gè)肽單位的N上氫原子與第四個(gè)肽單位羰基上的氧原子生成氫鍵。⑶肽鍵中氨基酸的R基側(cè)鏈分布在螺旋的外側(cè)，其形狀、大小及電荷等均受影響。簡(jiǎn)述蛋白質(zhì)變性與復(fù)性的機(jī)理，并簡(jiǎn)要說(shuō)明變性蛋白的特點(diǎn)。答：變性的本質(zhì)是破壞了形成與穩(wěn)定蛋白質(zhì)分子空間構(gòu)象的次級(jí)鍵從而導(dǎo)致蛋白質(zhì)分子空間構(gòu)象的改變或破壞，而不涉及一級(jí)結(jié)構(gòu)的改變或肽鍵的斷裂。蛋白質(zhì)的復(fù)性，是將引起蛋白質(zhì)變性的因素去除，而恢復(fù)其原來(lái)的空間結(jié)構(gòu)和生物活性以及其他的各種性質(zhì)。變性蛋白質(zhì)的特點(diǎn)：變性蛋白質(zhì)的生物活性喪失，以及某些理化性質(zhì)的改變。簡(jiǎn)述根據(jù)蛋白質(zhì)溶解度不同的分離純化方法。答：⑴等電點(diǎn)沉淀利用蛋白質(zhì)在等電點(diǎn)時(shí)溶解度最小原理分離；⑵鹽析沉淀一定濃度的中性鹽可以破壞蛋白質(zhì)膠體的穩(wěn)定因素而使蛋白質(zhì)鹽析沉淀；⑶低溫有機(jī)溶劑沉淀法有機(jī)溶劑的介電常數(shù)較水低，在一定量的有機(jī)溶劑中，蛋白質(zhì)分子間極性基團(tuán)的靜電引力增加，而水化作用降低，促使蛋白質(zhì)聚集沉淀；⑷溫度對(duì)蛋白質(zhì)溶解的影響一般在0~40℃，多數(shù)球狀蛋白的溶解度隨溫度的升高而增加，40~50℃以上，多數(shù)蛋白質(zhì)不穩(wěn)定并開始變性。簡(jiǎn)述根據(jù)蛋白質(zhì)分子量不同的分離純化方法。答：⑴透析和超濾透析是利用蛋白質(zhì)大分子對(duì)半透膜的不透過(guò)性而與其他小分子物質(zhì)分開；超濾法利用超濾膜在一定的壓力或離心力的作用下，大分子物質(zhì)被截留，小分子物質(zhì)則濾過(guò)排出；⑵分子排阻層析當(dāng)?shù)鞍踪|(zhì)分子直徑大于凝膠的孔徑時(shí)，被排阻在膠粒之外，小于孔徑者則進(jìn)入凝膠，在層析洗脫時(shí)，大分子受阻小二最先流出，小分子受阻大二最后流出，結(jié)果使大小不同的物質(zhì)分離；⑶密度梯度離心蛋白質(zhì)顆粒的沉降速度取決于其大小和密度。簡(jiǎn)述根據(jù)蛋白質(zhì)電離性質(zhì)不同的分離純化方法。答：⑴電泳法蛋白質(zhì)除在等電點(diǎn)外，具有電泳性質(zhì)。常用方法有醋酸纖維薄膜電泳、聚丙烯酰胺凝膠電泳、等電聚焦、免疫電泳、二維電泳；⑵離子交換層析蛋白質(zhì)是兩性化合物，可用離子交換技術(shù)進(jìn)行分離精制。陰離子交換介質(zhì)是在不溶性惰性載體上共價(jià)連接正電荷的基團(tuán)，吸附和交換周圍環(huán)境中的陰離子，而陽(yáng)離子交換介質(zhì)是在不溶性惰性載體上共價(jià)連接負(fù)電荷的基團(tuán)，吸附和交換周圍環(huán)境中的陽(yáng)離子。二者常用于大分子物質(zhì)的分離與純化。簡(jiǎn)述根據(jù)蛋白質(zhì)配基特異型的分離純化方法。答：親和層析法蛋白質(zhì)能與其相應(yīng)的化合物（稱為配體）具有特異結(jié)合的能力，即親和力，有高度特異性和可逆性的特征，建立在這種具有特異親和能力的化合物之間能可逆結(jié)合與解離的性質(zhì)的層析法，是高效專一的分離純化蛋白質(zhì)的方法，具有簡(jiǎn)單、快捷、得率和純化倍數(shù)高等顯著特點(diǎn)。問(wèn)答題舉例說(shuō)明蛋白質(zhì)一級(jí)結(jié)構(gòu)、空間結(jié)構(gòu)與功能之間的關(guān)系。答：鐮刀型細(xì)胞貧血癥，溶解