現(xiàn)代生物化學復習題及答案

1、1第一章第一章蛋白質(zhì)一、知識要點（一）氨基酸的結(jié)構(gòu)蛋白質(zhì)是重要的生物大分子，其組成單位是氨基酸。組成蛋白質(zhì)的氨基酸有20種，均為α氨基酸。每個氨基酸的α碳上連接一個羧基，一個氨基，一個氫原子和一個側(cè)鏈R基團。20種氨基酸結(jié)構(gòu)的差別就在于它們的R基團結(jié)構(gòu)的不同。根據(jù)20種氨基酸側(cè)鏈R基團的極性，可將其分為四大類：非極性R基氨基酸（8種）；不帶電荷的極性R基氨基酸（7種）；帶負電荷的R基氨基酸（2種）；帶正電荷的R基氨基酸（3種）。（二）氨

2、基酸的性質(zhì)氨基酸是兩性電解質(zhì)。由于氨基酸含有酸性的羧基和堿性的氨基，所以既是酸又是堿，是兩性電解質(zhì)。有些氨基酸的側(cè)鏈還含有可解離的基團，其帶電狀況取決于它們的pK值。由于不同氨基酸所帶的可解離基團不同，所以等電點不同。除甘氨酸外，其它都有不對稱碳原子，所以具有D型和L型2種構(gòu)型，具有旋光性，天然蛋白質(zhì)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處有最大吸收值，大多數(shù)蛋白質(zhì)都具有這些氨基酸，所以蛋白質(zhì)在

3、280nm處也有特征吸收，這是紫外吸收法定量測定蛋白質(zhì)的基礎(chǔ)。氨基酸的α羧基和α氨基具有化學反應性，另外，許多氨基酸的側(cè)鏈還含有羥基、氨基、羧基等可解離基團，也具有化學反應性。較重要的化學反應有：（1）茚三酮反應，除脯氨酸外，所有的α氨基酸都能與茚三酮發(fā)生顏色反應，生成藍紫色化合物，脯氨酸與茚三酮生成黃色化合物。（2）Sanger反應，αNH2與24二硝基氟苯作用產(chǎn)生相應的DNB氨基酸。（3）Edman反應，αNH2與苯異硫氰酸酯作用產(chǎn)

4、生相應的氨基酸的苯氨基硫甲酰衍生物（PIT氨基酸）。Sanger反應和Edmen反應均可用于蛋白質(zhì)多肽鏈N端氨基酸的測定。氨基酸通過肽鍵相互連接而成的化合物稱為肽，由2個氨基酸組成的肽稱為二肽，由3個氨基酸組成的肽稱為三肽，少于10個氨基酸肽稱為寡肽，由10個以上氨基酸組成的肽稱為多肽。（三）蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)蛋白質(zhì)是具有特定構(gòu)象的大分子，為研究方便，將蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)分為四個結(jié)構(gòu)水平，包括一級結(jié)構(gòu)、二級結(jié)構(gòu)、三級結(jié)構(gòu)和四級結(jié)構(gòu)。一般將二級結(jié)構(gòu)、三

5、級結(jié)構(gòu)和四級結(jié)構(gòu)稱為三維構(gòu)象或高級結(jié)構(gòu)。一級結(jié)構(gòu)指蛋白質(zhì)多肽鏈中氨基酸的排列順序。肽鍵是蛋白質(zhì)中氨基酸之間的主要連接方式，即由一個氨基酸的α氨基和另一個氨基酸的α之間脫去一分子水相互連接。肽鍵具有部分雙鍵的性質(zhì)，所以整個肽單位是一個剛性的平面結(jié)構(gòu)。在多肽鏈的含有游離氨基的一端稱為肽鏈的氨基端或N端，而另一端含有一個游離羧基的一端稱為肽鏈的羧基端或C端。蛋白質(zhì)的二級結(jié)構(gòu)是指多肽鏈骨架盤繞折疊所形成的有規(guī)律性的結(jié)構(gòu)。最基本的二級結(jié)構(gòu)類型有α

6、螺旋結(jié)構(gòu)和β折疊結(jié)構(gòu)，此外還有β轉(zhuǎn)角和自由回轉(zhuǎn)。右手α螺旋結(jié)構(gòu)是在纖維蛋白和球蛋白中發(fā)現(xiàn)的最常見的二級結(jié)構(gòu)每圈螺旋含有3.6個氨基酸殘基，螺距為0.54nm螺旋中的每個肽鍵均參與氫鍵的形成以維持螺旋的穩(wěn)定。β折疊結(jié)構(gòu)也是一種常見的二級結(jié)構(gòu)，在此結(jié)構(gòu)中，多肽鏈以較伸展的曲折形式存在，肽鏈（或肽段）的排列可以有平行和反平行兩種方式。氨基酸之間的軸心距為0.35nm相鄰肽鏈之間借助氫鍵彼此連成片層結(jié)構(gòu)。蛋白質(zhì)的三級結(jié)構(gòu)是整個多肽鏈的三維構(gòu)象，

7、它是在二級結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，多肽鏈進一步折疊卷曲形成復雜的球狀分子結(jié)構(gòu)。具有三級結(jié)構(gòu)的蛋白質(zhì)一般都是球蛋白，這類蛋白質(zhì)的多肽鏈在三維空間中沿多個方向進行盤繞折疊，形成十分緊密的近似球形的結(jié)構(gòu)，分子內(nèi)部的空間只能容納少數(shù)水分子，幾乎所有的極性R基都分布在分子外表面，形成親水的分子外殼，而非極性的基團則被埋在分子內(nèi)部，不與水接觸。蛋白質(zhì)分子中側(cè)鏈R基團的相互作用對穩(wěn)定球狀蛋白質(zhì)的三級結(jié)構(gòu)起著重要作用。蛋白質(zhì)的四級結(jié)構(gòu)指數(shù)條具有獨立的三級結(jié)構(gòu)的多

8、肽鏈通過非共價鍵相互連接而成的聚合體結(jié)構(gòu)。在具有四級結(jié)構(gòu)的蛋白質(zhì)中，每一條具有三級結(jié)構(gòu)的皚鏈稱為亞基或亞單位，缺少一個亞基或亞基單獨存在都不具有活性。四級結(jié)構(gòu)涉及亞基在整個分子中的空間排布以及亞基之間的相互關(guān)系。維持蛋白質(zhì)空間結(jié)構(gòu)的作用力主要是氫鍵、離子鍵、疏水作用力和范德華力等非共價鍵，又稱次級鍵。此外，在某些蛋白質(zhì)中還有二硫鍵，二硫鍵在維持蛋白質(zhì)構(gòu)象方面也起著重要作用。蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)取決于它的一級結(jié)構(gòu)，多肽離岸主鏈上的氨基酸排列順

9、序包含了形成復雜的三維結(jié)構(gòu)（即正確的空間結(jié)構(gòu)）所需要的全部信息。（四）蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)與功能的關(guān)系36鹽析(saltingout)7蛋白質(zhì)的變性(denaturation)8蛋白質(zhì)的復性(renaturation)(二)填空題1蛋白質(zhì)多肽鏈中的肽鍵是通過一個氨基酸的_____基和另一氨基酸的_____基連接而形成的。2大多數(shù)蛋白質(zhì)中氮的含量較恒定，平均為___%，如測得1克樣品含氮量為10mg則蛋白質(zhì)含量為____%。3在20種氨基酸中，酸性

10、氨基酸有_________和________2種，具有羥基的氨基酸是________和_________，能形成二硫鍵的氨基酸是__________.4蛋白質(zhì)中的_________、___________和__________3種氨基酸具有紫外吸收特性，因而使蛋白質(zhì)在280nm處有最大吸收值。5精氨酸的pI值為10.76將其溶于pH7的緩沖液中，并置于電場中，則精氨酸應向電場的_______方向移動。6組成蛋白質(zhì)的20種氨基酸中，含有咪

11、唑環(huán)的氨基酸是________，含硫的氨基酸有_________和___________。7蛋白質(zhì)的二級結(jié)構(gòu)最基本的有兩種類型，它們是_____________和______________。8α螺旋結(jié)構(gòu)是由同一肽鏈的_______和________間的___鍵維持的，螺距為______每圈螺旋含_______個氨基酸殘基，每個氨基酸殘基沿軸上升高度為_________。天然蛋白質(zhì)分子中的α螺旋大都屬于___手螺旋。9在蛋白質(zhì)的α螺旋結(jié)

12、構(gòu)中，在環(huán)狀氨基酸________存在處局部螺旋結(jié)構(gòu)中斷。10球狀蛋白質(zhì)中有_____側(cè)鏈的氨基酸殘基常位于分子表面而與水結(jié)合，而有_______側(cè)鏈的氨基酸位于分子的內(nèi)部。11氨基酸與茚三酮發(fā)生氧化脫羧脫氨反應生成______色化合物，而________與茚三酮反應生成黃色化合物。12維持蛋白質(zhì)的一級結(jié)構(gòu)的化學鍵有_______和_______；維持二級結(jié)構(gòu)靠________鍵；維持三級結(jié)構(gòu)和四級結(jié)構(gòu)靠_________鍵，其中包括_

13、_______、________、________和_________.13穩(wěn)定蛋白質(zhì)膠體的因素是__________________和______________________。14GSH的中文名稱是____________，它的活性基團是__________，它的生化功能是____________________。15加入低濃度的中性鹽可使蛋白質(zhì)溶解度________，這種現(xiàn)象稱為________，而加入高濃度的中性鹽，當達到一定

14、的鹽飽和度時，可使蛋白質(zhì)的溶解度______并__________這種現(xiàn)象稱為_______蛋白質(zhì)的這種性質(zhì)常用于_____________。16用電泳方法分離蛋白質(zhì)的原理，是在一定的pH條件下，不同蛋白質(zhì)的________、_________和___________不同，因而在電場中移動的_______和_______不同，從而使蛋白質(zhì)得到分離。17氨基酸處于等電狀態(tài)時，主要是以________形式存在，此時它的溶解度最小。18鑒定蛋

15、白質(zhì)多肽鏈氨基末端常用的方法有__________和_______________。19今有甲、乙、丙三種蛋白質(zhì)，它們的等電點分別為8.0、4.5和10.0當在pH8.0緩沖液中，它們在電場中電泳的情況為：甲_______，乙_______，丙________。20當氨基酸溶液的pH=pI時，氨基酸以_____離子形式存在，當pHpI時，氨基酸以_______離子形式存在。21谷氨酸的pK1(αCOOH)＝2.19pK2(αNH3)=9