生物化学学习指南

1、第一章 蛋白质的结构与功能一、学习重点蛋白质分子组成、分子结构及功能的关系，蛋白质的理化性质。蛋白质的变性、沉淀。蛋白质分离、纯化方法，包括电泳法、层析法、超速离心法等。二、学习提纲1.构成蛋白质的基本单位是氨基酸，共20种，可分为非极性、极性、酸性、碱性氨基酸四类。各种不同的氨基酸通过肽键连接成大的蛋白质分子。2.蛋白质的分子结构可分为一级、二级、三级、四级结构。一级结构是指蛋白质分子中氨基酸的N端至C端的排列顺序，即氨基酸序列。其连接键为肽键、二硫键。二级结构是指蛋白质主链局部的空间结构，不涉及氨基酸残基侧链的构象，构象主要有-螺旋、-折叠、-转角和无规则卷曲，以氢键维持其稳定性。三级结构

2、指多肽链主链和侧链的全部的原子的空间排布位置，其结构的维持，主要靠次级键。四级结构是指蛋白质及之间的缔合，靠次级键维持。3蛋白质结构与功能关系，一级结构是空间结构的基础，空间结构与功能关系密切。空间结构发生改变，其理化性质变化和生物学功能丧失，称蛋白质变性。变性后，一级结构未被破坏，在一定条件下，恢复原有的空间构象和功能。蛋白质具有变构效应，如血红蛋白的亚基与氧气结合后，可引起另一亚基构象改变，使之更容易与氧气结合，所以血红蛋白氧解离曲线呈S型,这种变构效应是蛋白质中普遍存在的功能调节方式之一。 4利用蛋白质的理化性质，采取不损伤蛋白质结构和功能的物理方法来纯化蛋白质。常用的技术有电泳法、层析

3、法、超速离心法等。三、题 例（一）选择题【A型题】1人体内存在不同结构的蛋白质分子约有A1千种 B1万种 C10万种 D100万种 E1000万种2已知某血清标本的含氮量为10g/L,则蛋白质的浓度大约是A52.5g/L B62.5g/L C57.5g/L D72.5g/L E67.5g/L3组成人体蛋白质的氨基酸均为AL-氨基酸 BL-氨基酸CL-氨基酸 DD-氨基酸ED或L-氨基酸4不含不对称碳原子的氨基酸是A酪氨酸 B丝氨酸 C甘氨酸 D谷氨酸 E亮氨酸5含有两个羧基的氨基酸是A丝氨酸 B赖氨酸 C酪氨酸 D苏氨酸 E谷氨酸6属于亚氨基酸的是A脯氨酸 B组氨酸 C甘氨酸 D色氨酸 E赖氨

4、酸7属于碱性氨基酸的是A丙氨酸 B亮氨酸 C赖氨酸 D苯丙氨酸 E丝氨酸8蛋白质中不存在的氨基酸是A半胱氨酸 B组氨酸 C瓜氨酸 D精氨酸 E赖氨酸9蛋白质分子合成加工后才出现的氨基酸是A脯氨酸 B赖氨酸 C羟脯氨酸 D谷氨酰胺 E丝氨酸10属于极性中性氨基酸的是AGly, Ala BLeu, ValCHis, Lys DAsn, GlnEAsp, Glu11属于单纯蛋白质的是A肌红蛋白 B血红蛋白C清蛋白 D细胞色素CE糖蛋白12含有金属离子的蛋白质是A脂蛋白 B血红蛋白C糖蛋白 D角蛋白E胶原蛋白13属于含硫氨基酸的是ATrp BThr CPheDMet EPro14氨基酸在等电点时是A非

5、极性分子 B疏水分子C兼性离子 D阳离子E阴离子15蛋白质在等电点时表现为A分子净电荷是零B分子所带电荷最多C不易沉淀D溶解度升高E在电场作用下定向移动16有一混合蛋白质溶液，各种蛋白质的等电点为4.6，5.0，5.3，6.7，7.3，电泳时,欲使其中四种蛋白质泳向正极，缓冲液pH应该是A4.0 B5.0 C6.0D7.0 E8.017PH5时带负电荷的氨基酸是A苯丙氨酸 B谷氨酸C丝氨酸 D精氨酸E苏氨酸18280nm波长处有吸收峰的氨基酸为A丝氨酸 B谷氨酸 C蛋氨酸 D色氨酸 E精氨酸19关于谷胱甘肽的叙述,正确的是A含有胱氨酸B谷氨酸的-羧基是游离的C体内重要的氧化剂D主要的功能基团是

6、C端羧基E所含肽键均为-肽键20维持核糖核酸酶功能的重要化学键是A氢键 B二硫键 C离子键 D疏水作用 E肽键21维持蛋白质一级结构的主要化学键是A离子键 B二硫键C疏水作用力 D肽键E氢键22关于肽的叙述，错误的是A氨基酸借肽键连接形成的化合物B肽中的氨基酸称为氨基酸残基C多肽与蛋白质分子无明确分界线D肽没有氨基末端和羧基末端E10个以内氨基酸形成的肽为寡肽23多肽链中主链骨架的组成是A-NCCNNCCNNCCN-B-CANOCHNOCHNO-C-CONHCONHCONH-D-CNOHCNOHCNOH-E-CHNOCNHOCNHO-24蛋白质的空间构象主要取决于A-螺旋和-折叠B肽链中肽键的

7、构象C肽链氨基酸的排列顺序D肽链中的二硫键E肽链中的氢键25蛋白质二级结构中，螺旋一圈相当于氨基酸残基的数目是A2.5个 B3个 C3.6个D4个 E5个26蛋白质分子中的-转角属于蛋白质的A一级结构 B二级结构C三级结构 D四级结构E侧链结构27维系蛋白质-螺旋和-折叠结构稳定的化学键是A肽键 B离子键C二硫键 D疏水作用E氢键28关于蛋白质-螺旋的叙述,错误的是A链内氢键稳定其结构B有些侧链R基团不利于-螺旋形成C是二级结构的形式之一D一般蛋白质分子结构中都含有-螺旋E链内疏水作用稳定-螺旋29蛋白质分子-螺旋的特点是A氨基酸侧链伸向螺旋外侧B多为左手螺旋C靠离子键维持稳定D螺旋走向为逆时

8、针方向E肽链充分伸展30关于-折叠的叙述,错误的是A蛋白质二级结构形式之一B两条肽链走向可以是反向平行C氨基酸侧链交替出现于肽单元上下方D主链骨架呈锯齿状折叠E肽链之间不存在氢键31蛋白质分子构象的结构单元是A肽键 B氢键C二硫键 D肽键平面E氨基酸残基32血红蛋白与肌红蛋白在结构上的不同是，具有A主链构象 B一级结构C三级结构 D侧链构象E四级结构33维系蛋白质三级结构稳定的化学键不包括A二硫键 B盐键 C氢键 D范德华力 E疏水作用34关于蛋白质三级结构的叙述，错误的是A有三级结构的多肽链都有生物学活性B分子量大的蛋白质三级结构可有结构域C结构的稳定性主要由次级键维系D单体蛋白质或亚基的空

9、间结构E整条肽链全部氨基酸残基的空间位置35蛋白质分子一定具有A-螺旋 B-折叠C三级结构 D四级结构E亚基36具有四级结构的蛋白质的特征是A分子中含有辅基B每条多肽链具有四级结构C每个亚基具有独立的生物学活性D依赖肽键维系四级结构的稳定性E两条或两条以上具有三级结构的多肽链组成37对四级结构的蛋白质进行一级结构分析时发现A有一个自由-氨基和一个自由-羧基B有自由的-氨基,没有自由的-羧基C有自由的-羧基,没有自由的-氨基D无自由的-氨基或自由的-羧基E有一个以上自由的-氨基和-羧基38蛋白质四级结构各亚基间的结合力是A盐键和疏水键B疏水键和二硫键C氢键和离子键D二硫键和肽键E范德华力和疏水键

10、39蛋白质胶体颗粒不稳定的因素是A溶液pH值大于pIB溶液pH值小于pIC溶液pH值等于pID溶液pH值等于10E在水溶液中40某些蛋白质和酶的巯基来自A蛋氨酸 B胱氨酸C半胱氨酸 D谷胱甘肽E同型半胱氨酸41能还原蛋白质二硫键的试剂是A溴化氰 B碘乙酸C2,4-二硝基氟苯 D三氯醋酸E巯基乙醇42关于血红蛋白的描述，正确的是A含有铁卟啉的单链球蛋白B氧解离曲线为S形C1个血红蛋白与1个氧分子可逆结合D不属于变构蛋白E没有协同效应43当第一个与血红素Fe2结合后能够A促进其它亚基与O结合B抑制其它亚基与O结合C促进亚基与结合,抑制亚基与O结合D抑制另一亚基与O结合,促进亚基与O结合E促进其它亚

11、基与CO结合44关于Hb和Mb的叙述，不正确的是AMb的解离曲线为S形BHb的解离曲线为S形CMb结合O无协同效应DHb结合O有协同效应EHb结合O有变构效应45P表示氧解离曲线的位置,是指AHb与O结合的能力为50%BHb与CO结合的量为50%CHb与O结合的量D血中50%的Hb与O结合时的O分压EHb氧饱和度为50%时,相应的CO分压46关于Hb作用机理的叙述，不正确的是AHb没有结合O时呈紧张态BHb结合O时呈紧张态CHb结合O时有正协同效应DHb结合O时有变构效应EHb结合O时呈松弛态47关于Hb构象变化的叙述，不正确的ACO2是变构蛋白Hb的变构剂BHb结合O时亚基间盐键断裂CHb结

12、合O时有正协同效应DHb在松弛态时Fe2半径变小ET态转变成R态是逐个结合O完成的 48蛋白质一级结构与功能关系的特点是A相同氨基酸组成的蛋白质，功能一定相同B一级结构相近的蛋白质，功能一定类似C一级结构中任何氨基酸的改变生物活性消失D不同来源的同源蛋白质，其一级结构相同E蛋白质的一级结构决定其功能49关于血红蛋白变性的叙述,正确的是A空间构象改变,生物活性丧失B一级结构不变,生物活性不变C肽键断裂,生物活性丧失D空间构象改变,生物活性不变E一级结构改变,生物活性丧失50变性蛋白质的主要特点是A不易被胃蛋白酶水解B黏度下降C溶解度增加D原有的生物活性丧失E可以透过半透膜51蛋白质变性后出现的现

13、象是A大量氨基酸游离出来B生成大量肽片段C空间构象改变D肽键断裂E等电点变为零52蛋白质对紫外光吸收能力的大小，主要取决于A酸性氨基酸的含量B肽链中的肽键C碱性氨基酸的含量D酪氨酸、色氨酸的含量E肽链中的氢键53下面的叙述正确的是A变性的蛋白质一定沉淀B沉淀的蛋白质一定变性C沉淀的蛋白质就不再有生物学活性D盐析法使蛋白质变性E盐析沉淀的蛋白质仍然有生物活性54不会使蛋白质变性的因素是A加热 B强酸、强碱C有机溶剂 D重金属盐E盐析55盐析法沉淀蛋白质的原理是A破坏水化膜，中和电荷B无机盐与蛋白质结合成不溶性的蛋白盐C降低蛋白质溶液的介电常数D破坏蛋白质的一级结构E改变蛋白质的等电点56蛋白质溶

14、液的稳定因素是A蛋白质溶液的黏度大B蛋白质分子表面疏水基团的作用C蛋白质分子表面带有水化膜和电荷层D蛋白质分子表面电荷为零E蛋白质分子中的肽键57蛋白质在电场中移动的方向取决于A二级结构 B净电荷C空间结构 D侧链的游离基团E三级结构58根据蛋白质溶解度分离纯化蛋白质的技术是A凝胶过滤 B超滤法C有机溶剂分级法 D离子交换层析E电泳59利用分子筛层析分离蛋白质的技术是A阴离子交换层析 B阳离子交换层析C凝胶过滤 D亲和层析E透析60利用分子筛和电荷分离蛋白质的技术是A琼脂糖电泳B醋酸纤维薄膜电泳C聚丙烯酰胺凝胶电泳D凝胶过滤E离子交换层析61与蛋白质等电点无关的分离蛋白质的技术是A琼脂糖凝胶电

15、泳 B离子交换层析C等电点沉淀法 D凝胶层析E醋酸纤维薄膜电泳62能够分离蛋白质和测定蛋白质分子量的技术是A亲和层析 B超速离心C透析 D离子交换层析E醋酸纤维薄膜电泳63某蛋白质水解液，应用pH=6的洗脱液，用阳离子交换柱层析,第一个被洗脱下来的氨基酸是AVal(pI 5.96) BArg(pI 10.76)CLys(pI 9.74) DHis(pI 5.66)EAsp(pI 2.77)64凝胶过滤层析时最先被洗脱下来的蛋白质是A马肝过氧化氢酶(Mw:247500)B肌红蛋白(Mw:16900)C血清清蛋白(Mw:68500)D牛乳球蛋白(Mw:35000)E牛胰岛素(Mw:5700)【X型

16、题】99维持蛋白质分子结构的次级键包括A肽键 B氢键 C离子键 D疏水作用 E二硫键100蛋白质溶液对紫外线吸收是由于含有A酪氨酸 B苯丙氨酸 C半胱氨酸 D色氨酸 E蛋氨酸101关于肽单元的叙述，正确的是A形成多肽链二级结构的基本单位B形成肽键的六个原子在一个平面内C肽键键长介入单键和双键之间D与碳相连的单键可以自由旋转E相邻肽单元平面的相对位置与肽键位置有关102关于血红蛋白的叙述，正确的是A氧解离曲线为S型B血红蛋白与氧结合卟啉Fe2+转变成Fe3+C各亚基结合氧时无协同效应DT态转变成R态是逐个结合O2完成的E血红蛋白亚基之间通过6对盐键紧密结合103分离纯化蛋白质可根据蛋白质的A分子

17、量 B等电点C所带电荷性质 D沉降系数E生物学亲和力104蛋白质的生理功能有A贮存遗传信息 B代谢调控C物质转运 D血液凝固E参与遗传信息的传递105含有铁离子的蛋白质有A血红蛋白 B肌红蛋白C细胞色素 D过氧化氢酶E氨基酸氧化酶106蛋白质的理化性质有A紫外吸收 B胶体性质C变性、沉淀和凝固 D茚三酮反应E两性电离107关于肌红蛋白的叙述，正确的是A只有三级结构的单链蛋白质B有8段-螺旋结构CF8组氨酸残基与Fe2+配位结合D有负协同效应 E氧解离曲线为直角双曲线108当Hb 链第6位谷氨酸被缬氨酸取代将导致A镰刀状红细胞贫血症B异常脱氧血红蛋白的聚合作用C红细胞容易破裂D血红蛋白一级结构改

18、变E血红蛋白结合氧能力显著降低109蛋白质的二级结构包括A-螺旋 B-折叠C-转角 D无规卷曲E结构域110蛋白质-螺旋结构中A肽键N-H和第四个肽键的羰基氧形成氢键B每36个氨基酸残基螺旋上升1圈C螺旋的走向为顺时针方向D脯氨酸和甘氨酸有利于螺旋形成E氢键方向与螺旋走向垂直111影响-螺旋形成的因素是AR基的大小B连续多个酸性氨基酸CR基所带电荷性质D连续多个碱性氨基酸E脯氨酸和亮氨酸112肽键平面中能够旋转的键是AC=O键 BCN键 CNH键 DCN键 ECC键113关于-转角的叙述,正确的是A常发生于肽链进行180回折时的转角处B第1个氨基酸残基羰基氧与第3个氨基酸残基的亚氨基氢形成氢键

19、C第2个氨基酸残基常为脯氨酸D一般由4个氨基酸残基组成E二级结构之一114关于蛋白质结构的叙述,正确的是A所有蛋白质分子都具有三级结构B极性氨基酸侧链伸向蛋白质分子表面C一级结构是决定高级结构的重要因素D极少数氨基酸的疏水侧链位于分子内部E蛋白质结构与其生物学功能密切相关115蛋白质的空间构象包括A-折叠 B结构域 C一级结构 D模序 E三级结构116蛋白质分子的疏水作用是A氨基酸非极性侧链之间形成B构成蛋白质的结构域C构成肌红蛋白的袋状空穴D位于螺旋肽键之间E参与维持蛋白质三级结构117分子伴侣A可与错误聚集的肽段结合B帮助肽链正确折叠C亚基聚合时发挥重要作用D二硫键正确形成中起重要作用E.

20、本身为蛋白质118关于蛋白质结构的叙述,正确的是A蛋白质空间构象的正确形成需要分子伴侣B带电荷的氨基酸侧链伸向蛋白质分子表面C蛋白质的一级结构决定高级结构D疏水性氨基酸侧链隐藏在分子内部E一级结构相似的蛋白质高级结构也相似119用于多肽链氨基酸序列分析的方法有A二硝基氟苯法 B丹酰氯法C酸水解法 D胰蛋白酶法EEdman降解法120具有四级结构的蛋白质有A肌红蛋白 B血红蛋白C胰岛素 D牛胰核糖核酸酶E乙酰辅酶A羧化酶121蛋白质变性时A分子量变大 B溶解度降低C一级结构不改变 D高级结构破坏E生物学功能丧失122能使蛋白质沉淀的试剂有A. 硫酸铵 B强碱 C丙酮D氯化钠 E强酸123蛋白质电

21、泳时,其泳动速度取决于A蛋白质的分子量B蛋白质的分子形状C电泳缓冲液pH值D电泳缓冲液的离子强度E蛋白质的带电量124有关凝胶过滤层析的叙述,正确的是A分子量大的分子先洗脱下来B分子量小的分子先洗脱下来C可用于蛋白质分子量的测定D可用于蛋白质结构的测定E又称分子筛层析（二）名词解释1 蛋白质的一级结构（primary structure）2 模体（motif）3 结构域（domain）4 蛋白质的四级结构（quaternary structrue of protein）5 蛋白质等电点（pI）6 蛋白质的变性（denaturation of protein）（三）问答题和论述题1组成蛋白质的2

22、0种氨基酸是如何分类的?2简述谷胱甘肽的结构及其功能。3简述-螺旋和-折叠的主要特点。4维持蛋白质溶液稳定的因素是什么？ 用于沉淀蛋白质的方法有哪些？5蛋白质分离纯化方法有哪些？简述其基本原理。6以血红蛋白为例说明蛋白质空间结构和功能的关系，并解释协同效应和变构效应。7简述分子伴侣的作用。8用蛋白质一级结构与功能的关系解释镰状红细胞贫血的发病机理。9有一蛋白质混合液含有三种蛋白质，他们的相对分子质量和等电点如下：蛋白质 相对分子质量 等电点A 20,000 8.5B 21,000 5.9C 5,000 6.0请设计一个实验来分离纯化这三种蛋白质。四、参考答案（一）选择题1C 2B 3B 4C

23、5E6A 7C 8C 9C 10D11C 12B 13D 14C 15A16D 17B 18D 19B 20B21D 22D 23C 24C 25C26B 27E 28E 29A 30E31D 32E 33A 34A 35C36E 37E 38C 39C 40C41E 42B 43A 44A 45D46B 47A 48E 49A 50D51C 52D 53E 54E 55A56C 57B 58C 59C 60C61D 62B 63E 64A 65A66D 67A 68C 69C 70A71B 72D 73C 74B 75A76D 77A 78C 79D 80B81E 82A 83C 84D 8

24、5B86A 87C 88B 89C 90B91D 92A 93D 94D 95B96A 97B 98C 99BCD 100ABD 101.ABCD 102.AD 103.ABCDE 104.BCDE105.ABCD 106.ABCDE 107.ABCE108.ABCDE 109ABCD 110.ABC111ABCDE 112CDE 113ACDE114ABCE 115ABDE 116ACE117ABDE 118ABCD 119ABCDE120BE 121BCDE 122ACD 123ABCDE 124ACE （二）名词解释1蛋白质的一级结构 多肽链中氨基酸的排列顺序称为蛋白质的一级结构，蛋白质

25、一级结构中的主要化学键是肽键，有些蛋白质还包含二硫键。蛋白质的一级结构是高级结构的基础，但不是惟一决定因素。3.模体 在许多蛋白质分子中，两个或三个具有二级结构的肽段，在空间上相互接近，形成一个特殊的空间构象。一个模体有其特征性的氨基酸序列，并发挥特殊的功能，如锌指结构。4.结构域 分子量大的蛋白质三级结构常可分割成1个和数个球状或纤维状的区域，折叠的较为紧密，具有独立的生物学功能，称为结构域。6蛋白质的四级结构 由两条或两条以上多肽链组成，每一条多肽链都有其完整的三级结构，称为亚基，亚基与亚基之间呈特定的三维空间排布，并以非共价键相连接，这种蛋白质分子中各个亚基的空间排布及亚基接触部位的布局

26、和相互作用，称为蛋白质四级结构。7蛋白质等电点 在某一pH溶液中，蛋白质解离成正、负离子的趋势相等，即成为兼性离子，净电荷为零，此时溶液的pH值称为该蛋白质的等电点。8蛋白质的变性 某些物理和化学因素作用下，蛋白质的特定的空间构象被破坏，从而导致其理化性质的改变和生物活性的丧失，称为蛋白质的变性。 （三）问答题与论述题5.答：蛋白质分离纯化的方法主要有:盐析、透析、超速离心、电泳、离子交换层析、分子筛层析等方法。盐析是应用中性盐加入蛋白质溶液,破坏蛋白质的水化膜,使蛋白质聚集而沉淀。透析方法是利用仅能通透小分子化合物的半透膜,使大分子蛋白质和小分子化合物分离,达到浓缩蛋白质或去除盐类小分子的目

27、的。超离心方法是利用蛋白质颗粒在离心力作用下可发生沉降的特点，由于蛋白质的密度与形态各不相同,可以应用超离心法将不同密度的蛋白质分离。电泳方法是根据蛋白质在一定的pH溶液中可带有电荷,成为带电颗粒,在电场中向相反的电极方向泳动，进行蛋白质的分离。由于蛋白质的质量和电荷量不同,其在电场中的泳动速率也不同,从而将蛋白质分离成泳动速率快慢不等的条带。离子交换层析：蛋白质是两性电解质,在一定的pH溶液中,可解离成带电荷的胶体颗粒, 与层析柱内离子交换树脂颗粒表面的相反电荷吸引,如阴离子交换剂本身带有正电荷,能吸引溶液中的阴离子，然后用盐溶液洗脱,带电量小的蛋白质先被洗脱,随着盐浓度增加,带电量多的也被

28、洗脱, 达到分离蛋白质的目的。分子筛是根据蛋白质颗粒大小而进行分离的一种方法。层析柱内填充着带有小孔的颗粒,小分子蛋白质能进入颗粒, 因而在层析柱内的滞留时间长，大分子蛋白则不能, 而径直流出层析柱，使不同大小分子的蛋白质得以分离。6答：血红蛋白由2个亚基和2个亚基组成，4个亚基间通过8个盐键紧密结合形成亲水的球状蛋白。未结合02时,Hb结构紧密,称为紧张态(T态), 与02亲和力小,此时Fe2+半径比卟啉环中间的孔大,高出卟啉环；当第一个亚基与02结合,使 Fe2+半径变小,进入卟啉环中间的小孔中,引起F肽段微小的移动,影响附近肽段的构象,亚基间的盐键断裂,结合松弛,促进第二个亚基和02结合

29、,依此方式使第三、第四个亚基与02结合。随着亚基与02的结合,4个亚基间的盐键断裂,Hb的二、三、四级结构发生剧烈的变化,血红蛋白结构变为松弛,称为松弛态(R态),最后四个亚基全处于R态。协同效应是指一个亚基与其配体结合后,能影响寡聚体中另一亚基与配体的结合能力,如果是促进作用,是为正协同效应,反之,为负协同效应。以血红蛋白为例,当Hb的第一个亚基与02结合以后,促进了第二及第三个亚基与02结合后,又大大促进了第四个亚基与02结合,这种效应为正协同效应。一个蛋白质与它的配体结合后,蛋白质构象发生变化,使它更适于功能需要,这一类变化称为变构效应。Hb是变构蛋白,小分子02是Hb的变构剂或效应剂。

30、7.答：分子伴侣是一类帮助新生多肽正确折叠的蛋白质。蛋白质在细胞内合成时,还未折叠的肽段有许多疏水基团暴露在外，具有分子内或分子间聚集的倾向，致使蛋白质不能形成正确构象。分子伴侣可逆的与未折叠肽段的疏水部分结合随后松开,重复进行可防止错误的聚集发生,使肽链正确折叠。分子伴侣也可与错误聚集的肽段结合,使之解聚,再诱导其正确折叠。分子伴侣还对蛋白质分子中二硫键的正确形成起到重要作用。8.答：蛋白质的一级结构决定蛋白质的构象，决定蛋白质的功能。镰刀型红细胞贫血是由于血红蛋白的一级结构中氨基酸的排列顺序改变。正常人血红蛋白链第6位是谷氨酸,而镰刀型红细胞贫血病人的链的第6位氨基酸变成了缬氨酸。仅此一个

31、氨基酸的变化就使有574个氨基酸的血红蛋白的理化性质和功能发生改变。病人血红蛋白聚集成丝、相互黏着、红细胞变形,成为镰刀状而极易破碎产生贫血。这种由蛋白质分子发生变异所导致的疾病,称为分子病。9.答：由于蛋白质A、B与蛋白质C 的相对分子质量相差较大，可用凝胶过滤的方法将蛋白质A、B与蛋白质C分开并纯化。又由于蛋白质A与B等电点不同，可用离子交换柱层析将蛋白质A与B分开并纯化。 （第三章 酶一. 学习重点酶活性中心的概念；酶促反应的特点；底物浓度、酶浓度、温度、pH、激活剂及抑制剂诸因素对酶促反应速度的影响；竞争性抑制作用的特点；酶原与酶原激活的概念；变构调节及共价修饰调节的概念、特点；同工酶

32、的概念。二.学习提纲（一）酶的分子结构与功能1酶的分子组成：酶按分子组成分为单纯酶和结合酶。单纯酶：仅由氨基酸残基构成。结合酶：由蛋白质（酶蛋白）和非蛋白质（辅助因子）组成，全酶酶蛋白辅助因子。辅助因子包括小分子有机化合物和金属离子。小分子有机化合物是一些化学稳定的小分子物质,常含维生素或维生素类物质。分为：辅酶：与酶蛋白以非共价键疏松结合，可用透析等简单方法分离；辅基：与酶蛋白以共价键牢固结合，不能用透析等简单方法分离。主要作用：参与酶的催化过程，在反应中传递电子、质子或一些基团。金属离子多为酶的辅基。常见的有K+、Na+、Mg2+等。分为：金属酶：酶蛋白与金属离子结合紧密；金属激活酶：酶蛋

33、白与金属离子结合松弛，金属离子不与酶蛋白直接结合，而是借助底物相连接。作用：作为酶活性中心的催化基团参与催化反应、传递电子；作为连接酶与底物的桥梁；稳定酶的构象所必需；中和阴离子，降低反应中的静电斥力。酶的活性中心酶分子中有些必需基团在空间上彼此靠近，具有严格空间构象，能与底物特异结合并将底物转化为产物的区域。能与底物结合的称结合基团；能影响底物中某些化学键的稳定性，催化底物反应并将其转变为产物的称催化基团，对结合酶来说，辅酶或辅基参与酶活性中心的组成。 （二）酶促反应的特点与机制酶与一般催化剂的共同点：反应前后的质和量不变；只催化热力学允许的反应；只能加速可逆反应的进程，不改变反应的平衡点。

34、但是酶又具有不同于一般催化剂的特点。酶促反应的特点：酶促反应具有极高的效率；酶促反应具有高度的特异性：分为三类：（1）绝对特异性：酶只作用于特定结构的底物，生成一种特定结构的产物。（2）相对特异性：酶可作用于一类化合物或一种化学键。（3）立体异构特异性：一种酶仅作用于立体异构体中的一种。酶促反应的可调节性。（三）酶促反应动力学酶促反应动力学研究酶促反应速度及其影响因素。这些因素包括酶浓度、底物浓度、温度、pH、抑制剂、激活剂等。 1底物浓度对反应速度的影响：其他因素不变，底物浓度的变化对反应速度作图呈矩形双曲线。底物浓度很低时，反应速度与底物浓度呈正比；底物浓度再增加，反应速度的增加趋缓；当底

35、物浓度达某一值后，反应速度达最大，反应速度不再增加。（1）米-曼氏方程式：米氏方程可表示为:,Vmax为最大反应速度，Km为米氏常数。（2）Km 与Vmax的意义：A. Km等于反应速度为最大速度一半时的底物浓度。B.Km可表示酶与底物的亲和力。Km 值大，酶与底物的亲和力低。C.Km为酶的特征性常数，Km值与酶的浓度无关。Km值的单位为mmol/L。D.Vmax是酶完全被底物饱和时的反应速度，与酶总浓度成正比。（3）Km值和Vmax值的测定：可利用林-贝氏双倒数作图法准确的测得Km值和Vmaxx值。 2酶浓度对反应速度的影响：当SE ，使酶达饱和时，反应速度与酶浓度的变化近似成正比关系。3温

36、度对反应速度的影响：升高温度可加快酶促反应速度，同时也会加速酶蛋白变性，酶促反应速度降低。 酶促反应速度最快时的环境温度称为该酶促反应的最适温度。酶的最适温度不是酶的特征性常数，酶可在短时间内耐受较高的温度，延长反应时间酶的最适温度会降低。4pH对酶促反应速度的影响：pH影响酶活性中心某些必需基团、辅酶及许多底物的解离状态，因而，pH的改变对酶的催化作用影响很大。酶促反应速度最快时的环境pH称为酶促反应的最适pH。环境pH高于或低于最适pH，酶活性都降低。酶的最适pH也不是酶的特征常数。在测定酶活性时，应选用适宜pH的缓冲液保持酶活性相对衡定。 5抑制剂对反应速度的影响：能使酶活性下降而不引起

37、酶蛋白变性的物质称酶的抑制剂。抑制剂与酶活性中心内、外的必需基团结合而抑制酶的活性。根据抑制剂与酶结合牢固或疏松，分为可逆性抑制与不可逆性抑制。（1）不可逆性抑制作用：抑制剂以共价键与酶活性中心的必需基团牢固结合，使酶失活，不能用透析超滤等简单方法消除。（2）可逆性抑制作用：抑制剂以非共价键与酶或酶-底物复合物疏松结合，利用透析或超滤等简单方法可除去其抑制，使酶恢复活性。分为以下三种： 1）竞争性抑制作用： 抑制剂与底物结构相似，可与底物竞争酶的活性中心，阻碍酶与底物结合形成中间产物，抑制酶的活性。增加底物浓度，可减弱竞争性抑制剂的抑制作用。竞争性抑制存在时Vmax不变、Km值增大。如丙二酸与

38、琥珀酸的结构相似，丙二酸是琥珀酸脱氢酶的竞争性抑制剂。 磺胺类药物的作用机理：细菌生长有赖于核苷酸及核酸的合成。核苷酸的合成需FH4，FH4由FH2还原生成。FH2可在二氢叶酸合成酶作用下以对氨基苯甲酸、蝶呤、谷氨酸为底物合成。磺胺类药物与对氨基苯甲酸结构相似，能作为二氢叶酸合成酶的竞争性抑制剂，阻断FH2合成。细菌因核苷酸与核酸的合成受阻而生长繁殖减弱。2）非竞争性抑制作用：抑制剂结合酶活性中心外必需基团，与底物无竞争关系，最终形成的酶-底物-抑制剂复合物不能释放出产物而抑制酶的活性。非竞争性抑制存在时Vmax降低、表观Km值不变。3）反竞争性抑制作用：抑制剂与酶-底物中间复合物（ES）结合

39、成难以解离的ESI复合物，ES的量、产物生成的量都相应减少，使酶促反应速度下降。反竞争性抑制存在时Vmax降低、Km值降低。6激活剂对反应速度的影响：可使酶活性由无到有或由低到高的一类物质称为酶的激活剂。大多数激活剂为金属离子，如Mg2+、K+等；少数为阴离子，如Cl等。还包括某些有机化合物，如胆汁酸盐等。激活剂作用是能与酶、底物或酶-底物复合物结合参加反应，或参与酶活性中心的构成，加快酶促反应速度。 （四）酶的调节1酶活性的调节（1）酶原与酶原激活：有些酶刚合成或初分泌时是酶的无活性前体，称为酶原。酶原转变为活性酶的过程称为酶原激活。酶原激活通过水解一个或若干个特定的肽键，酶的构象发生改变，

40、其多肽链发生进一步折叠、盘曲、形成活性中心必需的构象。酶原及酶原激活的生物学意义：消化管内蛋白酶以酶原形式分泌，不仅保护消化器管本身不受酶的水解破坏，而且保证酶在其特定的部位与环境发挥其催化作用，酶原还可以视为酶的贮存性式，如凝血和纤维蛋白溶解酶类以酶原性式在血液循环中运行，一旦需要便转化为有活性的酶，发挥其对机体的保护作用。（2）变构调节：体内一些代谢物与某些酶活性中心外的调节部位非共价可逆地结合，使酶发生构象改变，引起催化活性改变。这一调节酶活性的方式称为变构调节（allosteric regulation）。受变构调节的酶称变构酶（allosteric enzyme）。引起变构效应的代谢

41、物称变构效应剂。以变构酶反应速度对底物浓度作图，其动力学曲线为S形曲线。变构酶通常是代谢过程中的关键酶。酶的变构调节属酶活性的快速调节。(3)酶的共价修饰调节：某些酶蛋白肽链上的侧链基团在另一酶的催化下可与某种化学基团发生共价结合或解离，从而改变酶的活性，这一调节酶活性的方式称为酶的共价修饰（covalent modification）。酶的共价修饰以磷酸化修饰最为常见。酶的共价修饰属于体内酶活性快速调节的另一种重要方式。2.酶含量的调节3.同工酶：指催化相同的化学反应，但酶蛋白的分子结构、理化性质、免疫学性质不同的一组酶。三.题 例（一）选择题【A型题】1关于酶的叙述，正确的是A只能在中性环

42、境发挥作用B蛋白质都具有酶活性C可加速反应的进程D能改变反应的平衡常数E不能在胞外发挥作用2关于酶分子结构的叙述，正确的是 A单纯酶只有一条多肽链B寡聚酶都含辅助因子C结合酶都含辅助因子D单体酶均不含辅助因子E有些结合酶不含辅助因子3关于酶的叙述，正确的是 A所有酶都有同工酶 B所有酶都有绝对专一性C酶都有活性中心D所有酶均以酶原形式存在E酶都含辅助因子4不符合酶特点的是 A酶促反应条件温和B酶促反应具高度特异性C酶的催化效率极高D酶活性可以调节E酶能催化所有化学反应5下列属于结合酶的是 A淀粉酶 B脲酶C脂酶 D核糖核酸酶 E肌酸激酶6关于酶辅助因子的叙述，错误的是 A包括辅酶和辅基B决定酶

43、促反应的特异性C参与构成酶的活性中心D许多含B族维生素E决定酶促反应的种类、性质7辅酶与辅基的主要区别是 A生物学性质不同 B理化性质不同C与酶蛋白结合紧密程度不同D所含的金属离子不同E化学本质不同8.关于辅酶和辅基的叙述，正确的是 A二者均与酶蛋白紧密结合B可以是金属离子或小分子有机物C均可用透析法将其与酶蛋白分开D辅酶多为金属离子E辅基不能传递化学基团9关于酶蛋白和辅助因子的叙述，错误的是 A二者单独存在均无催化活性B辅助因子决定反应的种类与性质C酶蛋白决定反应的特异性D二者形成的复合物称为全酶E一种辅助因子只与一种酶蛋白结合10. 与酶活性无关的金属离子是 AMg2+ BK+ CCu2+

44、DZn2+ EAl3+11关于酶活性中心的叙述，错误的是 A一级结构上相互接近的基团构成B酶在此与底物结合C具有特定空间构象 D包括结合基团和催化基团E底物在此转变为产物12.关于酶活性中心的叙述，正确的是A有些酶可以没有活性中心B都有辅助因子参与C仅通过共价键与底物结合D空间结构上相互接近的基团构成E抑制剂都作用于活性中心13酶分子中，能与底物相结合的基团是 A必需基团 B结合基团 C疏水基团 D催化基团E亲水基团14关于酶必需基团的叙述，正确的是 A都位于酶的活性中心内B维持酶一级结构所必需C维持酶活性所必需 D都位于酶的活性中心周围 E在一级结构上相距很近15酶具有催化活性的结构基础是

45、A有激活剂 B有空间构象C有辅助因子 D一级结构不被破坏 E有活性中心及其必需基团16酶与一般催化剂的相同点是 A改变化学反应的平衡常数B催化活性可以调节 C降低反应的活化能D催化效率极高E高度特异性 17酶催化反应的机理是 A增加反应的活化能B降低反应的自由能C增加反应的自由能D增加反应的热能E降低反应的活化能18酶的特异性是指 A在特定环境下起催化作用B与辅酶的结合具有选择性C催化反应的机制各不相同D对所催化底物的选择性 E在细胞中有不同的定位 19乳酸脱氢酶只催化L-乳酸水解，这种专一性是 A绝对专一性 B相对专一性C立体异构专一性 D化学键专一性E基团专一性20加热会使乳酸脱氢酶失活，

46、其原因是A失去辅助因子 B酶蛋白变性C亚基解聚 D酶蛋白含量减少E金属离子脱落21关于诱导契合学说，正确的是 A使酶的结构与产物相互适应B底物与酶如同锁和钥匙的关系C底物和酶的结构相互诱导、变形，构象匹配D底物构象改变，酶构象不变E酶构象改变，底物构象不变22酶促反应动力学研究的是 A底物空间构象与酶促反应速度的关系B酶的空间结构与酶促反应的关系C. 产物浓度对酶促反应速度影响D不同酶分子间的协调关系E酶促反应速度及影响因素23观察底物浓度对酶促反应影响时，以反应初速度作为反应速度的原因是 A反应时间短 B提高反应的灵敏度C节省酶的用量 D底物用量少E逆反应对酶促反应影响小24米-曼氏方程的表

47、达式为 Av=VmaxS/(Km+S)Bv=Vmax/(Km+S)Cv=VmaxS/(Vmax +S)Dv=VmaxS/(Km+ Vmax)Ev=S Km/(Km+S)25酶促反应达最大速度的40%时,S等于 AKm B3/4Km C2/3KmD1/2Km E1/3Km26当Km等于0.2S时反应速度为最大速度的 A1/3 B1/2 C2/3D4/5 E5/627一个酶有多个底物时，其最适底物的Km A10-3 mmol/L B最小C10-6 mmol/L D最大 E与其他底物的相同28关于Km的叙述,正确的是 A与酶浓度有关Bv=Vmax /2时的产物浓度CKm越大,酶与底物的亲和力越大D是酶的特征常数 E与酶所催化的底物有关29在酶促反应中，当SKm时，则反应速度