生物化学重点与难点习题与答案蛋白质化学

生物化学学习指南

第二部分蛋白质化学

I、内容提要

一、20种常见氨基酸的通式、分类、物理性质和分离方法

1.通式：L-型氨基酸

2.分类：

按R的化学结构分类：脂肪族氨基酸

芳香族氨基酸

按R的极性分类：非极性R基氨基酸

极性R基氨基酸：不带电荷

带正电荷

带负电荷

3.物理化学性质：旋光性、酸碱性、等电点及其计算、荀三酮反应、Edman反

应、Sanger反应等。

4.分离方法：分配层析法、高效液相色谱法、纸层析法、薄层析法、离子交换

层析法、气相色谱

二、蛋白质的结构

1.一级结构：包含着决定高级结构的因素

2.高级结构：二级结构（a-螺旋、折叠、转角、无规则卷曲）、超二级

结构、结构域三级结构、四级结构

3.维持蛋白质结构的作用力：一级结构（共价键）、二级结构（氢键）、三级结

构和四级结构（疏水作用、盐键、氢键、范德华力）

4.--级结构的测定：N-末端和C-末端氨基酸残基的测定；氨基酸组成分析；多

肽链特异性的部分断裂；肽段的氨基酸顺序测定（Edman法和酶解法）；氨基

酸顺序排列，二硫键位置的确定。

三、蛋白质的结构与功能的关系

1.蛋白质一级结构与蛋白质生物学功能的关系：镰刀型细胞贫血症，-一级结构

的种属差异与分子进化。

2.高级结构与蛋白质生物学功能的关系：肌红蛋白和血红蛋白的结构以及它们

氧合曲线的差异。

四、蛋白质的理化性质

1.等电点及电泳

2.胶体性质、盐析、盐溶

3.变性与复性

4.颜色反应：双缩胭反应、水合荀三酮反应、米伦反应、Folin-酚试剂反应

n、习题

一、名词

a-螺旋B-折叠盐析盐溶等电点亚基Sanger反应Edman反应

超二级结构结构域次级键酰胺平面构型构象

二、符号

GSSGPAGEDNP-AASDSArgTrpAsnPro

三、填空

1.脯氨酸与羟脯氨酸同苗三酮反应产生_____色的物质，而其它氨基酸与

荀三酮反应产生_______色物质。

2.在下列空格中填入合适的氨基酸名称：是带芳香族侧链的极性

氨基酸；和是带芳香族侧链的非极性氨基酸；和

是含硫的氨基酸，其中是含硫的极性氨基酸；、、

是含羟基的氨基酸，其中是在一些酶活性中心起重要作用并含羟基的极

性较小的氨基酸。

3.定量测定蛋白质的方法包括：、和等;

分离蛋白质的方法主要有：、和等。

4.测定N-末端的方法有：、等，测定C-末端的方法

有：、等，氨基酸顺序分析仪是根据反应原

理设计的。

5.蛋白质紫外吸收高峰在nm,而核酸在nm。

6.蛋白质的三级结构的稳定力量包

括：、、、，其中主要是，

蛋白质的二级结构的主要稳定力量是,一级结构的主要稳定力量

是0

7.用紫外分光光度法测定Pr的含量是基于蛋白质分子中的、

和三种氨基酸的共舸双键具有紫外光的吸收能力。

8.*螺旋通常在脯氨酸处中断，其原因是o

9.蛋白质二级结构的四种基本类型是、、、。

10.序列测定常用的蛋白酶和试剂中，用酶、酶和酶

水解肽链，专一性要比用酶和(化学试剂)水解肽链差。

11.蛋白质之所以出现各种内容丰富的构象是因为键和键能

有不同程度地转动。

12.构成Pr的四级结构需要两条以上的肽链，每条肽链称为一个，肽

链与肽链之间靠相连。

13.去污剂如十二烷基磺酸钠(SDS)使蛋白质变性是由于SDS能破坏

使疏水基团暴露到介质中。

14.蛋白质变性主要是由于键等次级键破坏所致，变性

后、、活性发生改变。

15.8一•转角的最大特点为,一般含有氨

基酸。

16.常用的拆开蛋白质分子中的二硫键的方法有和,

常用的试剂有、等。

17.在pH6.0时将Gly、Ala、Glu>Lys>Arg和Ser的混合物进行纸电泳向

阳极移动最快的是，向阴极移动最快的是和,移

动很慢接近原点的是和，。

18.20种氨基酸中，在稳定许多蛋白质结构中起重要作用，因为它

可参与形成链内和链间的共价键。

19.20种氨基酸中、和的B-碳原子与两

个以上的基团相连，它们可使a-螺旋的结构变得不稳定。

20.蛋白质的磷酸化可以发生在下列主要氨基酸残基的位点

Jt：、、O

21.镰刀型红细胞贫血病是一种先天遗传分子病，其病因是由于正常血红蛋

白分子中的一个被所置换。

22.蛋白质是两性电解质，当溶液的pH在其等电点以上时蛋白质分子带

电荷，而在pH等电点以下时，带电荷。

23.分离蛋白质混合物的各种方法主要是根据蛋白质在溶液中下列性

:、、o

24.血红蛋白（Hb）与氧结合的过程呈现效应，是通过Hb的

现象实现的，它的辅基是o

25.肽链中的氨基酸残基上的一个环氮上的孤对电子，像Met一

样使之在结合血红蛋白的铁原子时成为起重要作用的潜在配体。

26.在生理条件下，一般球蛋白的构象是侧链在外面，

侧链在内部；而非极性环境中，如膜蛋白在呈折叠状时，是侧链在外

面，而侧链由于内部相互作用，呈中性状态。

27.蛋白质水解时，切断，随之产生游离的________基团和

基团，可用试剂鉴定。

28.研究蛋白质构象的方法很多，但主要是应用。

29.在20种氨基酸中，和分子量小而且不含硫，

在折叠的多肽链中能形成氢键。

30.谷胱甘肽由三中氨基酸通过肽键联接而成，这三种氨基酸分别

ZE、、0

31.分子病是指的缺陷，造成人体的结构和功能的

障碍，如

32.氨基酸在等电点时，主要以离子形式存在，在pH>PI的溶

液中，大部分以离子形式存在，在pH<PI的溶液中，大部分以

禺子存在。

四、是非题

1.蛋白质的亚基和肽链是同义的。

2.双缩胭反应是肽和蛋白质特有的反应，所以二肽也有双缩版反应。

3.水溶液中蛋白质分子表成的氢原子相互形成氢键，因此具有一定的

溶解性。

4.只有在很高或很低pH时，氨基酸才主要以非离子化形式存在。

5.两竣基-氨基的氨基酸等电点偏酸。

6.除甘氨酸外，其余19种编码氨基酸都有旋光活性。

7.维持蛋白质一级结构的化学键是肽键。

8.蛋白质在进化过程中构象是易变的。

9.蛋白质构象的改变必然涉及共价键的破坏。

10.蛋白质变性后，分子量发生改变。

11.纸电泳分离氨基酸是基于它们的极性性质。

12.溶液中蛋白质表面上的氢键供体与受体之间能形成氢键。

13.变性后蛋白质溶解度降低是因为中和电荷和去水膜所引起的。

14.在肽链的氨基酸分析中，除色氨酸因酸处理被破坏之外，所有的氨基酸

都能用氨基酸分析仪准确地加以鉴定。

15.Pr分子中个别氨基酸的取代未必会引起Pr活性改变。

16.等电点不是Pr的特征参数。

17.二硫键和Pr的三级结构密切相关，因此没有二硫键的蛋白质就没有三级

结构。

18.蛋白质变性后其生物活性就不可逆地丧失了。

19.变性的蛋白质一定沉淀，但沉淀的Pr不一定变性。

20.所有的天然存在具有活性的蛋白质都具有四级结构。

21.四级结构必须有两条或两条以上的肽键组成，胰岛素分子是由A、B两

条链组成，所以胰岛素分子具有四级结构。

22.蛋白质在PI时其溶解度最小。

23.蛋白质分子中二硫键可用8moi/I的尿素拆开。

24.蛋白质的一级结构在很大程度上决定了它的三级结构。

25.蛋白质的二级结构是由于相邻氨基酸残基之间的相互作用而形成的，三

级结构则主要是由于不相邻的氨基酸残基侧链之间的相互作用而形成的。

26.组成蛋白质的20种氨基酸分子中都含有不对称的a-碳原子。

27.有机溶剂引起蛋白质变性的主要原因之一是降低介质的介电常数。

28蛋白质和酶原的激活过程说明蛋白质的一•级结构变化与蛋白质的功能无

关。

29.利用盐浓度的不同可以提高或降低蛋白质的溶解度。

30.血红蛋白比肌红蛋白携氧能力高，这是因为它有多个亚基。

31.血红蛋白的a-链、B-链和肌红蛋白的肽链在三结结构上很相似，所以它

们都有结合氧的能力。血红蛋白与氧的亲和力较肌红蛋白更强。

32.胰岛素的生物合成途径是先分别合成A、B两链，然后通过S-S键相连。

33.脯氨酸不能参与a-螺旋，它使a一螺旋转弯，在肌红蛋白和血红蛋白的多

肽链中，每一个转弯处并不一定有脯氨酸，但是每个脯氨酸却产生一个转弯。

34.天然氨基酸都具有一个不对称a-碳原子。

35.亮氨酸的疏水性比丙氨酸强。

36.浓NaCl易破坏离子键，浓尿素易破坏氢键。

37.肽的命名是从肽链的游离氨基开始的。

38.变性后的蛋白质，在适合的条件下全部都能复性。

39.切开胰岛素分子中链间两对二硫键后，分子量并不改变。

40.血红蛋白与肌红蛋白均为氧的载体，前者是一个典型的别构蛋白因而与

氧结合过程中呈现正协同效应，而后者却不是。

41.在蛋白质和多肽分子中，只存在一种共价键——肽键。

42.两条单独肽链经链间二硫键交联，组成蛋白质分子，这两条肽链是该蛋

白质的亚基。

43.蛋白质在小于等电点的pH溶液中，向阳极移动，而在大于等电位的pH

溶液中，将向阴极移动。

44.与肌红蛋白不同，血红蛋白由四个亚基组成，因此提高了它与氧的结合

能力，从而增加了输氧的功能。

45.疏水作用是使蛋白质立体结构稳定的一种非常重要的稳定作用。

46.所有蛋白质分子中N元素的含量都是16%。

47.蛋白质是由20种L-型氨基酸组成，因此所有蛋白质的分子量都一样。

48.刚性平面结构的肽单位是蛋白质主链骨架的重复单位。

49.从原子组成上可以把肽键看作是一种酰胺键，但两者并不完全相同。肽

键的实际结构是一个共振杂化体，6个原子位于同一个平面上。

50.蛋白质构象的变化伴随自由能的变化，最稳定的构象自由能最低。

51.蛋白质变性是其构象发生变化的结果。

52.烷基化和燃基化都是与氨基酸的氨基发生的反应。

53.同一种氨基酸的对映体旋光度相等但方向相反。

54.酸和酶水解蛋白质得到的氨基酸不产生消旋作用。

55.氨基酸是生物体内唯一含有氮元素的物质。

56.含二硫键较多的蛋白质分子，加热变性所需要的温度要相对高些。

57.疏水环境比亲水环境更有利于a-螺旋的形成。

58.肽键上所有原子和它两端的C。都位于同一刚性平面上。

59.从蛋白质盐酸水解液中获得的丝氨酸具有与L-甘油醛相同的绝对构型。

60.球状蛋白质的三级结构只需在a一螺旋或P-折叠的基础上即可形成。

61.转角只存在于球状蛋白质中。

62.蛋白质分子的肽链数就是它的亚基数。

63.蛋白质变性后，其空间结构由高度紧密状态变成松散状态。

64.蛋白质的三维结构与环境条件有直接关系。

65.组蛋白是一类碱性蛋白质，它含有很多的组氨酸。

66.两性离子氨基酸在溶液中，其正负离子的解离度与溶液的pH无关。

67.半胱氨酸分子中含有-SH基，故能参与体内一些氧化还原反应。

68.尽管C0原子的C.-N和C“-C键是可以自由旋转的单键，但是由于肽键

所处的具体环境的制约，中角和中角并不能任意取值。

69.溶液的pH可以影响氨基酸的PH值。

70.由于各种天然氨基酸都有280nm的光吸收特征，据此可以作为紫外吸收

法定性检测蛋白质的依据。

五、选择题

1.镰刀状细胞贫血病是最早被认识的一种分子病，它是由于血红Pr的二条B

亚基中的两个谷氨酸分别为下述的氨基酸所替代。

A.丙氨酸B.缴氨酸

C.丝氨酸D.苏氨酸

2.利用Pr颗粒是带电荷物质而进行的操作技术有：

A.电泳和薄层层析B.离心和亲合层析

C.凝胶过滤和紫外吸收D.电泳和离子交换

3.下列关于Pr结构叙述不正确的是：

A.三级结构即具有空间构象B.各种Pr均具有一、二、三、四级结构

C.一级结构决定高级结构D.无规则卷曲是在一级结构上形成的

4.下列有关氨基酸的叙述，哪个是错误的？

A.酪氨酸和苯丙氨酸都含有苯环

B.酪氨酸和丝氨酸都含有羟基

C.脯氨酸和酪氨酸都含有羟基

D.组氨酸、色氨酸和脯氨酸都是非极性氨基酸

5.下列哪一类氨基酸完全是非必需氨基酸？

A.碱性氨基酸B.含硫氨基酸

C.芳香族氨基酸D.以上三种答案均不对

6.处于等电状态的蛋白质

A.分子不带电荷B.分子最不稳定、易变性

C.分子带的电荷最多D.易聚合成多聚体

7.对具有四级结构的蛋白质进行一级结构分析时

A.只有一个自由的a一氨基和一个自由的a一羟基

B.只有自由的a-氨基，没有自由的a-竣基

C.只有自由的a-竣基，没有自由的a-氨基

D.有一个以上的自由a-氨基和a一竣基

8.蛋白质变性是由于

A.蛋白质一级结构的改变

B.蛋白质亚基的解离

C.蛋白质空间构象的破坏

D.辅基的脱落

9.利用颜色反应测定氨基酸含量时，通常用哪种试剂

A.Sanger试剂B.Edman试剂

C.甲醛D.苛三酮

10.下列关于a-螺旋的论述中，错误的应是

A.a-螺旋通过疏水性相互作用而稳定

B.a一螺旋由分子内的氢键稳定

C.a-螺旋是某些Pr二级结构的一种类型

D.Pro和Gly具有阻止a-螺旋结构的倾向

11.下列氨基酸中不能引起偏振光旋转的氨基酸是

A.AlaB.LeuC.GlyD.Ser

12.下列含有两个竣基的氨基酸是：

A.AlaB.LeuC.GlyD.Ser

13.关于氨基酸的说法下列哪一个是错误的

A.Tyr与Phe含有苯环B.Tyr与Ser都含有羟基

C.Glu和Asp都含有两个羟基D.Lys与Arg都是酸性氨基酸

14.下列关于肽键的说法哪一个是不正确的

A.具有部分双键性B.通常有一个反式构型

C.比通常的C-N键短D.能自由旋转

15.在层析分离氨基酸时，下列哪一种氨基酸跑得最慢

A.LysB.LeuC.AsnD.Ser

16.蛋白质可与碱共热水解，虽然这个过程会破坏一些氨基酸，但它却被常用来

定量蛋白质中的。

A.丝氨酸B.半胱氨酸C.苏氨酸D.色氨酸

17.同源蛋白是指

A.来源相同的各种蛋白质B.来源不同的同一种蛋白质

C.来源相同的同一种蛋白质D.来源不同的各种蛋白质

18.下列具的协同效应的蛋白质是

A.肌红蛋白B.血红蛋白C.丝心蛋白D.弹性蛋白

19.下列哪种氨基酸可与米伦试剂发生反应

A.胱氨酸B.天冬氨酸C.酪氨酸D.丙氨酸

20.胰蛋白酶专一水解多肽键中

A.碱性残基N端B.酸性残基N端

C.碱性残基C端D.酸性残基C端

21.某一种蛋白质在pH5.0时，向阴极移动，则其等电点是

A.>5.0B.=5.0C.<5.0D.无法计算

22.煤气中毒主要是因为煤气中的CO

A.抑制了疏基酶的活性

B.抑制了体内所有酶的活性

C.和血红蛋白结合，血红蛋白失去了运输氧的功能

D.以上说法均不对

23.下列氨基酸中哪一个是在前体分子合成后才出现于多肽链中

A.脯氨酸B.羟脯氨酸C.谷氨酰胺D.丝氨酸

24.血红蛋白的氧合曲线向右移动是由于

A.CO2分压增加B.CO2分压降低

C.pH值增加D.N2分压增加

25.用下列方法测定蛋白质含量，哪一种方法需要完整的肽键

A.双缩服的反应B.凯氏定氮

C.紫外吸收法D.荀三酮反应

26.下列哪一种氨基酸不含极性侧链

A.半胱氨酸B.亮氨酸

C.丝氨酸D.酪氨酸

27.下列哪一种氨基酸具有可解离的极性侧链

A.丙氨酸B.苯丙氨酸

C.赖氨酸D.丝氨酸

28.天然蛋白质中不存在的氨基酸

A.CysB.MetC.羟脯氨酸D.瓜氨酸

29.变性蛋白质的特点

A.不易被胃蛋白酶水解B.粘度下降

C.颜色反应减弱D.丧失原有的生物活性

30.确定蛋白质标准溶液浓度的最根本方法是

A.双缩版反应B.紫外吸收法

C.凯氏定氮法D.黄三酮反应

31.蛋白质分子中疏水键

A.是在蛋白质分子中氨基酸非极性侧链之间形成的

B.是在蛋白质氨基酸侧链和蛋白质表面水分子之间形成的

C.是在氨基酸顺序中彼此不靠近的支链氨基酸侧链之间形成的

D.是在a-螺旋的肽键之间形成的

32.下列哪些氨基酸具有亲水侧链

A.苏氨酸B.谷氨酸C.丝氨酸D.亮氨酸

33.关于蛋白质结构的叙述正确的是

A.链内二硫键不是蛋白质分子构象的决定因素

B.带电荷的氨基酸侧链伸向蛋白质分子的表面，暴露在溶剂中

C.蛋白质的一级结构是决定高级结构的重要因素

D.只有极少数氨基酸的疏水侧链埋藏在分子的内部

34.蛋白质的溶解度

A.加入少量中性盐后增加B.加入丙酮后降低

C.加入大量中性盐后降低D.在等电点时最大

35.具有四级结构的蛋白质是

A.肌红蛋白B.血红蛋白

C.胰岛素D.乳酸脱氢酶

36.蛋白质在电场中的泳动方向取决于

A.Pr的分子量B.蛋白质分子所带净电荷

C.蛋白质所在溶液的温度D.蛋白质所在溶液的pH值

37.含78个氨基酸残基形成的a-螺旋长度应为

A.3.6nmB.5.4nmC.11.7nmD.78nm

38.a一螺旋表示的通式是

A.3.OioB.3.613C.2.27D.4.6)6

39.在效应物作用下，蛋白质产生的变构效应是由于蛋白质的

A.一级结构发生变化C.构象发生变化

B.构型发生变化D.氨基酸序列发生变化

40.蛋白质的特异性及功能主要决定于

A.各氨基酸的相对含量C.氨基酸序列

B.氨基酸的种类D.非氨基酸物质

41.下列哪些氨基酸残基在蛋白质活性的激活——失活循环中可以发生磷酸化一

一去磷酸化反应

A.TyrB.ProC.SerD.Thr

42.下列氨基酸中，哪个含有叫珠环

A.甲硫氨酸B.苏氨酸C.色氨酸D.缴氨酸

43,下列氨基酸中除哪种外都是哺乳动物的必需氨基酸

A.赖氨酸B.酪氨酸C.亮氨酸D.苯丙氨酸

44.下列哪一种氨基酸侧链基团的PKa值最接近于生理pH

A.半胱氨酸B.谷氨酸C.谷氨酰胺D.组氨酸

45.测定小肽氨基酸顺序的最好方法是

A.FDNB法B.氨肽酶法C.PITC法D.竣肽酶法

46.下列对于球状蛋白质的叙述，哪个是正确的

A.球状蛋白质的整个肽链的二级结构是均一的

B.球状蛋白质都是无规则线团，因而呈球状

C.细胞内多数酶类、血浆蛋白及蛋白类激素都属于球状蛋白质

D.球状蛋白-一般是属于不溶性蛋白

47.Sanger试剂是

A.异硫鼠酸苯酯C.丹磺酰氯

B.2,4-二硝基氟苯D.对氯汞苯甲酸

48.每分子血红蛋白可结谷氧的分子数为

A.1B.2C.3D.4

49.下列有关血红蛋白运输氧的叙述哪些是正确的

A.四个血红素基各自独立地与氧结合，彼此之间并无联系

B.以血红蛋白结合氧的百分数对氧分压作图，曲线呈S形

C.氧与血红蛋白的结合能力比一氧化碳强

D.氧与血红蛋白的结合并不引起血红素中铁离子价数的变化

50.下述原因中哪些会导致血红蛋白与氧亲和力的下降

A.提高红细胞内2.3-二磷酸甘油酸的水平

B.酸中毒

C.提高CO2的水平

D.一分子氧和脱氧血红蛋白分子四个结合位中的一个结合

51.每个蛋白质分子必定具有的结构是

A.a-螺旋结构B.B-片层结构

C.三级结构D.四级结构

52.蛋白质三维结构的构象特征主要取决于

A.氨基酸的组成、顺序和数目

B.氢键、盐键、范德华力和疏水力等构象维系力

C.温度、pH和离子强度等环境条件

D.肽链间及肽链内的二硫键

53.关于蛋白质亚基的下列描述，哪条是正确的

A.一条多肽链卷曲成螺旋结构

B.两条以上多肽链卷曲成二级结构

C.两条以上多肽链与辅基结合成蛋白质

D.每个亚基都有各自的三级结构

54.具有四级结构的蛋白质特征是

A.分子中必定含有辅基

B.含有两条或两条以上的多肽链

C.每条多肽链都具有独立的生物学活性

D.依赖肽键维系蛋白质分子的稳定

55.下列关于蛋白质的a-螺旋的叙述，哪一项是正确的？

A.属于蛋白质的三级结构

B.多为右的a-螺旋，3,6个氨基酸残基升高一圈

C.二硫键起稳定作用

D.盐键起稳定作用

56.下列关于8-折叠片层结构的叙述，哪项是正确的？

A.片层常呈左手螺旋

B.B-片层只在两条不同的肽链间形成

C.片层主要靠链间的氢键来稳定

D.B-主要靠链内的氢键来稳定

57.不能与前三酮反应的化合物是下面哪种

A.氨气B.多肽

C.*氨基酸D.氨基酸

58.下列氨基酸中，哪一种含氮量最高

A.ArgB.HisC.LysD.Pro

59.在生理pH条件下，具有缓冲作用的氨基酸残基是

A.TyrB.TrpC.HisD.Lys

60.氨基酸与亚硝酸反应所释放的N2中，氨基酸的贡献是

A.25%B.50%C.75%D.100%

61.将400mlAla溶液调pH8.0,然后用过量甲醛处理，所得溶液需加入0.2mol/l

NaOH250ml后才能反滴定到pH8.0,试问原溶液含有多少克Ala

A.2.25B.3.45C.3.95D.4.45

62.在一个肽平面中，能自由旋转的共价键有儿个

A.2B.3C.4D.5

63.下列关于还原型谷胱甘肽结构或性质的叙述，哪一种是错误的

A.“胱”代表半胱氨酸

B.谷氨酸的y-COOH参与了肽键的形成

C.含有两个肽键，含有一个筑基

D.变成氧化型谷胱甘肽时脱去的两个氢原子是由同一个还原型谷胱甘肽分子所

提供的

64.下列关于二硫键的叙述，哪一项是错误的

A.二硫键是两条肽链或者同一条肽链的两分子半胱氨酸之间氧化后形成的

B.多肽链中的一个二硫键与筑基乙醇反应可形成两个筑基

C.在某些蛋白质中，二硫键是一级结构所必需的

D.二硫键对于所有蛋白质的四级结构是必需的

65.下列关维持蛋白质分子空间结构的化学键的叙述，哪个是错误的

A.疏水作用是非极性氨基酸残基的侧链基团避开水，相互聚积在--起的现象

B.在蛋白质分子中只存在=©=0与6N二之间形成的氢键

C.带负电的竣基与氨基、脏基、咪哇基等基团之间可形成盐键

D.在竣基与羟基之间可以形成酯键

六、问答题

1.Pr的结构层次是怎样的，简要说明

2.举例说明Pr结构与生物学功能的关系

3.比较肌红Pr和血红Pr的氧合曲线，并加以简要说明

4.Pr变性过程中，有哪些现象出现？并举出三种能引起Pr变性的试剂

5.Pr的氨基酸排列顺序和核酸的核甘酸排列顺序，生物功能有怎样的关系？Pr

的氨基酸顺序和它们的立体结构有什么关系？

6.下列试剂常用于蛋白质化学研究：CNBr；尿素；B-疏基乙醇；胰蛋白酶；

过甲酸；丹磺酰氯；6mol-l1HCl；水合玮三酮；苯异硫氟酸；胰凝乳蛋白酶

为了完成下列各项任务，哪种试剂最为合适？

A.确定一小肽的氨基酸序列

B.辨认一种肽的N-端氨基酸残基

C.使一种没有二硫键的蛋白质发生可逆变性，如果有二硫键还需加入哪种试

剂

D.在芳香族残基一•侧切断肽键

E.在蛋氨酸残基竣基一侧切断肽键

F.在赖氨酸或精氨酸•侧切断肽键

G.蛋白质组分定量分析

H.确定二硫键的位置

7.下面是一个多肽的氨基酸序列

nVal•Ala•Lys•Glu•Glu•Phe•Vai•Met•Tyr•Cys

•Glu,Trp•Met•Gly•Gly•AlaOH

a.用胰乳蛋白酶处理后，可得到哪些片段

b.如上述水解后得到的片段再用澳化氢处理，可得到哪些产物。

8.一个多肽的氨基酸排列顺序如下：

HAal,Vai,Lys,Leu,Phe•Asp,Cys,Tyron

I

S

I

S

I

HGIU,Met,Lys,Vai,Thr,Gly,Cys,AlaOH

a.用FDNB处理后得到的N-端氨基酸是什么？用竣肽酶处理后测得的C-

端氨基酸是什么？

b.用胰蛋白酶水解后得到哪些片段？

c.用胰蛋白酶水解后的片段，再加还原剂毓基乙醇还原，可得到什么片段？

d.用溟化氢处理后得到什么片段？

9.将固体氨基酸溶于pH7的水中所得的氨基酸溶液，有的pH大于7,有的小

于7,这种现象说明什么？

10.为什么说蛋白质的一级结构决定其三维结构？

11.试述Pr中共价键和非共价键的类型及作用。

12.某个mRNA编码分子量为75000的蛋白质，求mRNA的分子量(氨基酸和

核甘酸对的平均分子量按120和640计算)。

13.试写出赖氨酸的缩写符号，它为什么是一种两性物质？酸碱滴定指出它有三

个PK值：2.18,8.95,10.5o这三个数值说明什么？计算赖氨酸的PI值。

14.组成蛋白质的20种氨基酸中，哪些是极性的？哪些是非极性的？哪一种不

能参与形成真正的肽键？为什么？

15.有一个蛋白质分子在pH7的水溶液中可以折叠成球状，通常是带极性侧链

的氨基酸位于分子内部，带非极性侧链的氨基酸位于分子外部。请回答。

(1)在Vai,Pro,Phe,Asp,Lys,He和His中，哪些位于分子内部?哪些位于分

子外部？

(2)为什么球蛋白内部和外部都能发现Gly和Ala?

(3)Ser,Thr,Asn和Gin都是极性氨基酸，为什么会在分子内部发现？

(4)在球蛋白的分子内部和外部都能找到Cys,为什么？

16.什么是肽单位，它有哪些基本特征？

17.一系列球状的单体蛋白质，分子量从10000到lOOOOODa,随着分子量的增

加，亲水基团与疏水基团的比率将怎样变化？

18.为什么蛋白质在细胞中能保持相对稳定性？

m：参考答案及要点

一、名词：

a-螺旋：蛋白质二级结构的一种，由酰胺平面绕C0-N键和C“-C键转动而

形成，在螺旋中，一个氨基酸残基上的CO基团中的氧与靠近它的第五个氨基酸

上的NH基团中的氢形成氢键，每个螺旋有3.6个AA,沿轴上升0.54nm。

B-折叠：Pr二级结构的一种，多条肽链或一条肽链的一部分与另一部分并

排排列，靠链间或链内CO基团或NH基团之间形成的氢键维持的一种片状结构,

各相邻多肽链平行或反平行方向排列。

盐析：高浓度的中性盐溶液可使Pr从溶液中沉淀析出的现象。

盐溶：低浓度的中性盐溶液能使溶液中蛋白质溶解度增加的现象o

等电点：使氨基酸的净电荷为零的溶液的pH值。

亚基：Pr四级结构中的每一条多肽链。

Sanger反应：AA与24二硝基氟苯形成黄色的DNP-AA衍生物的反应，常

用N-末端的AA的测定。

Edman反应：AA与苯异硫氟酸酯形成PHT-AA的反应，可用测定N-末端,

也可用于测定小肽的AA顺序。

构型：指在大分子化合物的立体异构中，取代原子或基团在空间的取向。构

型的改变需涉及共价键的断裂和生成。

超二级结构：多肽链上若干相邻的构象单元彼此作用，进一步组合成有规则

的结构组合体，如*螺旋一B-转角一a一螺旋等。

结构域：存在于球状Pr分子中的两个或多个相对独立的，在空间上能辨认

的三维实体，每个由二级结构组合而成，充当三级结构的构件，其间由单肽链连

接。

次级键：又称非共价键，包括盐键、氢键、疏水作用力、范德华力等。

酰胺平面：由于肽键的部分双键性，使其上面的原子（C。、H、0、CQ均

处于同一平面，此平面称为酰胺平面。

构象：指单键旋转时，分子中的原子或基团形成不同的空间排列。不同的空

间排列称为不同的构象，构象的改变不会涉及共价键的断裂和生成。

二、符号

GSSG：氧化型谷胱甘肽PAGE：聚丙烯酰胺凝胶电泳

DNP-AA：二硝基苯氨基酸SDS：十二烷基磺酸钠

Arg：精氨酸Trp：色氨酸

Asn：天冬酰胺Pro：脯氨酸

三、填空

1.黄紫

2.TyrPheTrpCysMetCysThrSerTyrSer

3.考马斯亮蓝染色法紫外吸收法凯氏定氮法超速离心法

电泳层析

4.Sanger反应Edman反应竣肽酶册解法Edman反应

5.280260

6.盐键H键疏水键范德华力疏水键氢键肽键

7.TrpTyrPhe

8.Pro的亚氨基参与形成肽键之后，氮原子上已没有氢原子，无法充当氢键供体

9.a一螺旋B-折叠B-转角无规则卷曲

10.胃蛋白酶胰凝乳蛋白酶嗜热菌蛋白酶胰蛋白酶溟化氢

11.C.-CC«-N

12.亚基非共价键

13.蛋白质分子内有疏水作用力

14.氢物理化学生物

15.氨基酸间距为零Pro和Gly

16.氧化还原疏基乙醇过甲酸

17.GluLysArgGlyAlaSer

18.Cys

19.VaiHeThr

20.SerThrTyr

21.GluVai

22.负正

23.分子大小溶解度电荷吸附作用（或对其它分子的亲和力）

24.协同变构血红素

25.His

26.亲水疏水疏水亲水

27.肽键自由的-NH2自由的-COOH司三酮

28.X-射线晶体衍射技术

29.ThrSer

30.GluCysGly

31.基因蛋白质或酶镰刀状贫血病

32.两性负正

四、是非题

XXXXJvxxxxXXXXV

vxxxxxvxvvXVXVV

xxvxvVVXXVXXXXV

vxvvvvvvvxVVVVX

JXXXXxvvxx

五、选择题

B,D,B,C,DC,D,C,D,AC,B,D,D,A

D,B,B,C,CA,C,B,A,AB,C,D,D,C

AC,ABC,ABC,ABC,BDBD,C,B,C,C

ACD,C,B,D,CC,B,D,BD,ABC

C,A,D,B,BC,D,A,C,BC,B,D,D,B

六、问答题

1.蛋白质的结构分为i级结构和空间结构，i级结构又称初级结构或基本

化学结构，空间结构亦称高级结构，它包括蛋白质的二级、三级和四级结构。

（1）一级结构：是指氨基酸在肽链中的连接方式排列顺序及二硫键的位置。

因此，一级结构是Pr的共价键的全部情况，一级结构包含着决定高级结构的因

素，蛋白质的种类和生物活性都与肽链的氨基酸种类和排列顺序有关。

（2）二级结构：指多肽链骨架的几何走向，即多肽链的螺旋和折叠，包括

a-螺旋、6-折叠、转角、无规则卷曲。

（3）三级结构：具有二级结构的多肽链进一步折叠、卷曲形成的复杂的球

状结构，多肽链所发生的盘旋是由蛋白质分子中氨基酸残基侧链（R基因）的顺

序决定的。

（4）四级结构：由具有三级结构的亚基以次级键缔合而成的空间结构。

2.以肌红蛋白和血红蛋白为例说明

肌红Pr与血红Pr的a链、B链相比，--级结构存在着一定的差异，因此，

多肽链组成的Pr分属不同的种类，但a链、B链与组成肌红Pr的多肽链的三级

结构儿乎完全相同，所以都具有结合一分子氧的功能，不过，血红Pr的亚基之

间相互作用形成了四级结构，使之与。2的亲和力变得很弱，当血红Pr中一个亚

基的血红素与。2结合后，立即引起该亚基的构象发生改变，这种构象变化随即

通过亚基间的次级键引起另外3个亚基的构象相继改变，结果改变整个分子构

象，使所有尚未与。2结合的亚基都变成适宜于与。2结合的构象，从而使血红蛋

白的氧合速度大大加快，血红Pr的这一性质与其运输氧的功能是相适应的。

3.二者氧合曲线的差别：肌红Pr的氧合曲线为双曲线，而血红Pr的为S

型曲线，原因是肌红Pr是单个亚基，不存在协同效应，而血红Pr含有4个亚基,

彼此间存在协同效应（详见教材）。

4.Pr的变性过程，通常总是伴随着有序的结构破坏和生物活性丧失。有序

结构的破坏包括了亚基间的解离、二级和三级结构的改变，多数情况是肽链的松

散，原来包埋在内部的残基（主要是疏水性残基）的暴露，活性丧失，除了和配

体的结合能力丧失，还有抗原性的丧失。

极端的pH、尿素和盐酸胭等破坏氢键的试剂和不同类型的去垢剂都是引起

蛋白质变性试剂。

5.Pr的一级结构是由基因编码的。蛋白质的氨基酸排列顺序总体而言是由

基因中的核甘酸排列顺序所决定的。然而，在有相当数量的基因在转录成mRNA

以后，以及在翻译为肽链后，在这两个不同的水平上都还存在着后加工，包括转

录后加工和翻译后加工，因此成熟蛋白质中的氨基酸顺序和基因中的核甘酸顺序

不一定是对应的。

Pr的立体结构在很大程度上由氨基酸序列所决定的，但是也不能忽略环境因

素对Pr立体结构的影响。例如疯牛病发生时，相同氨基酸顺序的肽链却产生了

不同的立体结构。

Pr的生物功能与Pr的立体结构密切相关，在通常的生理条件下，可以认为

Pr的氨基酸顺序决定了Pr的立体结构，进而决定了Pr的生物学功能。

6.a.苯异硫氟酸b.丹磺酰氯c.尿素再加B-疏基乙醇d.胰凝乳蛋白酶

e.CNBrf.胰蛋白酶g.6molHC1水解后用水合玮三酮显色h.

过甲酸

7.a.得到4个片段：

(1)Vai•Ala•Lys,Glu,Glu•Phe

(2)Vai,Met,Tyr

(3)Cys•Glu•Trp

(4)Met•Gly•Gly•Ala

b.(1)Vai,Ala•Lys•Glu•Glu,Phe

(2)Vai高丝氨酸内酯

(3)Tyr

(4)Cys,Glu,Trp

(5)高丝氨酸内酯

8.a.N•末端：DNP-AlaDNP-Glu

C•端:Tyr和Ala

b.HAla•Vai,Lys；HGIU,Met,Lys

HLeu•Phe,Asp•Cys,TyrOH

I

S

I

S

I

HVal•Thr,Gly•Cys•Alaon

c.Ala•Vai,Lys；Glu•Met•Lys；

Leu,Phe•Asp•Cys,TyrVai•Thr,Gly•Cys•Ala

d.HAla•Vai•Lys；

Leu,Phe•Asp,Cys•Tyr0H

I

S

I

s

I

Lys,Vai•Thr,Gly,Cys•Ala0H

Glu•Met

9.这种现象正好说明了氨基酸具有兼性离子的性质，氨基酸的共同特点是

既带有氨基也有竣基，还带有可解离和不可解离的侧链基团，当固体氨基酸溶于

纯水中时，PK'值小于7的基团解离释放出质子使溶液变为酸性，PK，值大于7

的基团接受质子使溶液变为碱性，在组成Pr的20种氨基酸中，一氨基一竣基的

氨基酸溶于水后基本为中性，一氨基二竣基的氨基酸溶于水后溶液的pH小于7

为酸性，二氨基一竣基的氨基酸，如Lys,或带有弧基的精氨酸，带有咪映基的

组氨酸溶于水后溶液pH值大于7为碱性。

10.Pr的一级结构指的是多肽链的氨基酸排列顺序，包含着决定高级结构

的因素，Pr的高级结构包括二级、三级、四级结构。二级结构是由相邻氨基酸

残基的R侧链相互干扰而形成的局部空间构象。三级结构是由不相邻的氨基酸

残基相互干扰而形成的球状结构。四级结构是由具有三级结构的亚基的侧链基团

相互作用形成的。因此，Pr的空间结构是在一级结构的基础上形成的，一级结

构的氨基酸顺序决定着高级结构，即三维结构。

11.共价键：二硫键、肽键以及构成氨基酸分子的键，这些共价键是维持

Pr—级结构的作用力。

非共价键：H键、盐键、疏水键、范德华力。

这些非共价键是维持pr高级结构的作用力，其中氢键是维持二级结构的作

用力、疏水键是维持三级结构、四级结构的作用力。

12.一分子量为75000的Pr,按每个氨基酸残基的平均分子量为120计算：

750004-120=625,该Pr含有大约625个氨基酸。

编码该Pr的mRNA应含有：3X625=1875个核甘酸残基

编码该Pr的mRNA的分子量应为：

1875X320=600000

13.Lys

因为Lys分子中既有-NH2,又有竣基，故是两性物质。

2.18,8.95,10.5三个数值分别为竣基，a氨基和e氨基的解离常数

PI=(8.95+10.5)/2=9.73

14.在组成蛋白质的20种氨基酸中，根据氨基酸侧链基团的极性可分为三

种：

(1)带有非极性侧链基团的氨基酸：Ala,Vai,Leu,He,Phe,Trp,Met

和Pro

(2)带有极性但不解离侧链基团的氨基酸：Thr,Ser,Tyr,Asn,Gin,

Cys和Gly,这些氨基酸的-OH,CO-NH2和-SH,在Ph7的生理条件下，

不能解离但显示极性。Gly的H+因受a-C的影响，显示极弱的极性。

(3)带有解离侧链基团的氨基酸：在pH7的生理条件下解离，带正电荷

的有Arg、Lys和His,带负电荷的有：Asp和Glu。

在组成蛋白质的20种氨基酸中，Pro不能参与形成真正的肽键，因为Pro

是亚氨基酸，没有游离的氨基。

15.(1)带有非极性侧链的氨基酸残基：VakPro,Phe、He位于分子内部,

带有极性侧链的氨基酸残基：Asp、Lys>His位于分子外部。

(2)因两者的侧链都比较小，疏水性和极性都小，Gly只有--个H+与a-C

相连，Ala只有CH2与a-C相连，故它们即可以出现在分子内部，也可以出现在

分子外部。

(3)它们在pH7时含有不带电荷的极性侧链，参与分子内部的氢键形成，

从而减少了它们的极性。

(4)在球蛋白内部可见Cys,因为Cys常常参与链内和链间的二硫键形成,

使其极性减少。

16.蛋白质分子中主链骨架的重复单位称为肽单位，组成肽单位的6个原子,

-(Cn-CO-NH-Cn+l)-位于一个平面上所以也称其为肽平面，肽单位的基本结构

是固定的，并且有以下特征：

(1)肽键中的C-N键比正常的C-N单键短，比C=N键长，因此，具有部

分双键的性质不能自由旋转。

(2)肽单位是一个刚性平面结构，所以也可以说多肽链是由许多刚性平面

连接起来的，平面之间是a-碳原子，由小角和W角决定了的构象不能轻易改变。

(3)在肽平面上C=0与N-N,或者C2-C„-C与N2-C,可以是顺式也可是反

式，在多肽链中的肽单位通常是反式。

(4)除Pro外都是反式，反式构型比顺式构型能量低，因此比较稳定。Pro

不含游离的氨基，不能形成真正的肽键，由于Pro参与形成的肽键可以是顺式也

可以是反式。

17.随着蛋白质分子量的增加，它的体积也要增大，这样表面积与体积的比

率也就是亲水残基与疏水残基比率必定减少。

18.Pr溶液的胶体性质。

扩充部分

一、填空

1.一般来说，球蛋白的性氨基酸侧链位于分子内部，性

氨基酸侧链位于分子表面。

2.凝集素能专一地识别细胞表面的并与之结合，从而使细胞与细

胞相互凝集。

3.在正常生理条件下（pH7左右）蛋白质中和的侧

链儿乎完全带正电荷，但是的侧链仅部分带正电荷。

4.20种氨基酸中是亚氨酸，可改变a-螺旋的方向。

5.20种氨基酸中是具有非极性侧链且是生成酪氨酸的前体。

6.FDNB与氨基酸作用可生成黄色的,简称o

7.用对多肽进行链内断裂比用、和

得到的肽片段少。

8.溟化氢能使Gly-Arg-Met-Ala-Pro裂解为和两个肽

段。

9.在糖蛋白分子中，糖基或寡糖基可与蛋白质的和残

基侧链以。-型糖背键相连，或与残基侧链以N-型糖苜链相连。

10.肽经溪化氢处理后，在残基右侧的肽键被裂解，裂解后该残

基变为o

11.一一条肽链：Asn-His-Lys-AsP-Phe-Ph-Glu-Ile-Arg-Glu-Tyr-Gly-Arg经胰蛋

白酶水解，可得到个肽。

12.胰蛋白酶的专一性就是在残基右侧的肽键上水解，胰凝乳蛋

白酶专一性地切断和的较基端肽键。

13.竣肽酶B专一地从蛋白质的竣端切下氨基酸。

14.生物体内Pr的共价修饰有：、、和

等。

15.当Pr与配基结合后，改变了该蛋白的构象，从而改变该蛋白的生物活

性的现象称为O

二、是非题

1.某一生物样品，与荀三酮反应呈阴性，用竣肽酶A和B作用后测不出游

离氨基酸，用胰凝乳蛋白酶作用后也不失活，因此可肯定它属非肽类物质。

2.含有四个二硫键的胰脏核糖核酸酶，若用筑基乙醇和尿素使其还原和变

性，由于化学键遭到破坏和高级结构松散，已经无法恢复其原有功能。

3.免疫球蛋白由两条轻链和两条重链所组成，抗体与抗原的结合只涉及轻

链，因为它有可变区域，重链的序列基本上都是恒定的，只起维持结构稳定的作

用。

4.胶原蛋白质中有重复的疏水性氨基酸顺序出现，所以形成大面积的疏水

区，相互作用使三股肽链稳定及整齐排列。

5.因甘氨酸在酸性或碱性水溶液中都能解离，所以可作中性pH缓冲液介

质。

6.用竣肽酶A水解一个肽，发现从量上看释放最快的是Leu,其次是Gly,

据此可断定，此肽的C端序列是Gly-Leu。

7.竣肽酶A不能水解C末端是碱性氨基酸残基和脯氨酸残基的肽键。

8.所有蛋白质的摩尔消光系数都是一样的。

9.凝胶过滤法可用于测定蛋白质的分子量，分子量小的蛋白质先流出柱，

分子量大的后流出柱。

10.溟化氢能作用于多肽链中的甲硫氨酸键。

11.胰蛋白酶专一地切在多肽链中碱性氨基酸的N端位置上。

12.丝氨酸是蛋白质的磷酸化位点，因此蛋白质中含有的丝氨酸残基均能被

磷酸化。

13.蛋白激酶属于磷酸转移酶类，催化磷酸根共价转移到蛋白质分子上的反

应。

14.膜蛋白的跨膜肽段的二级结构大多为a-螺旋。

15.电泳和等电聚焦都是根据蛋白质的电荷不同，即酸碱性质不同的两种分

离蛋白质混合的方法。

16.糖蛋白中的糖肽连接键，是一种共价键，简称为糖肽键。

17.免疫球蛋白是一类血浆糖蛋白。

18.用凝效电泳技术分离蛋白质是根据各种蛋白质的分子大小和电荷不同。

19.三肽Lys、Lys、Lys的PI值必然大于Lys的任何一个个别的PKa值