作業(yè)2：氨基酸與蛋白質(zhì)一級(jí)結(jié)構(gòu)

生物技術(shù)1001班 李久香 作業(yè)2：氨基酸與蛋白質(zhì)一級(jí)結(jié)構(gòu)1.解釋下列名詞： 兩性離子（dipolarion）:帶相反電荷的極性分子 必需氨基酸（essential amino acid）：只能在體內(nèi)合成不能從外界攝取的氨基酸 非蛋白質(zhì)氨基酸(nonprotein amino acid)：不存在于蛋白質(zhì)分子中而以游離狀態(tài)和結(jié)合狀態(tài)存在于生物體的各種組織和細(xì)胞的氨基酸 等電點(diǎn)(isoelectric point,pI) :物質(zhì)以兩性離子形式存在，處于完全解離狀態(tài)，無靜電荷變化，呈電中性，在電場(chǎng)中不移動(dòng)時(shí)的pH 肽平面（peptide plane）或肽基（peptide group）：與肽鍵相連的亞氨基、羰基和兩端的a-C構(gòu)成的一個(gè)近似的平面 蛋白質(zhì)一級(jí)結(jié)構(gòu)(protein primary structure)：氨基酸的排列順序 鹽析(salting out)：隨著溶液中鹽濃度的逐漸升高，蛋白質(zhì)的溶解度逐漸降低，蛋白質(zhì)分子彼此聚集而沉淀下來的現(xiàn)象 鹽溶(salting in) ：在鹽濃度很稀的范圍內(nèi)，隨著鹽濃度的升高，球狀蛋白質(zhì)的溶解度也升高的現(xiàn)象 Edman降解（Edman degradation）: 用苯異硫氰酸在溫和的堿性條件下，與肽鏈N-末端殘基自由的-氨基反應(yīng)，生成苯氨基硫甲?；苌铮碢TC-多肽。除去過量的試劑，用無水三氟乙酸處理，即可釋放氨基末端殘基的噻唑啉酮衍生物。噻唑啉酮-氨基酸可用有機(jī)溶劑抽提，再用含水酸處理，轉(zhuǎn)變成更穩(wěn)定的乙內(nèi)酰苯硫脲-氨基酸，鑒定該氨基酸衍生物，即可知N-末端殘基是何種氨基酸。由于用弱酸處理，條件溫和，未打斷肽鏈中的其他肽鍵。因此，上述反映的第二個(gè)常務(wù)被分離之后，可重復(fù)上述反映。這個(gè)循環(huán)方法即稱Edman降解法 蛋白質(zhì)的沉淀作用(precipitation)：由于外界條件改變,蛋白質(zhì)水化膜被除去且其電荷被中和時(shí),蛋白質(zhì)凝聚成團(tuán)下沉,但其結(jié)構(gòu)未變.2.填空 蛋白質(zhì)中的_酪氨酸_、_色氨酸_和_苯丙氨酸_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。 當(dāng)氨基酸溶液的pH=pI時(shí)，氨基酸以_兩性_離子形式存在，當(dāng)pHpI時(shí)，氨基酸以羧基負(fù)離子形式存在。將精氨酸（pI值為10.76）溶于pH7的緩沖液，并置于電場(chǎng)中，則精氨酸向電場(chǎng)的_負(fù)_方向移動(dòng)。谷氨酸的pK1(-COOH)2.19, pK2 (-NH+3 ) = 9.67, pKR(R基)= 4.25,谷氨酸的等電點(diǎn)為_3.22_。 氨基酸與茚三酮發(fā)生氧化脫羧脫氨反應(yīng)生成_藍(lán)紫 色化合物，而_脯氨酸_與茚三酮反應(yīng)生成黃色化合物。 蛋白質(zhì)多肽鏈中的肽鍵是通過一個(gè)氨基酸的 氨 基和另一氨基酸的_羧_基連接而形成的。 大多數(shù)蛋白質(zhì)中氮的含量較恒定，平均為_16_%，如測(cè)得1克樣品含氮量為10mg,則蛋白質(zhì)含量為_6.25_%。 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_等電點(diǎn)_、_分子大小_和_電荷_不同，因而在電場(chǎng)中移動(dòng)的_方向_和_速度_不同，從而使蛋白質(zhì)得到分離。 鑒定蛋白質(zhì)多肽鏈氨基末端常用的方法有_2,4二硝基氟苯_和_二甲基氨基萘磺酰氯。 今有甲、乙、丙三種蛋白質(zhì)，它們的等電點(diǎn)分別為8.0、4.5和10.0,當(dāng)在pH8.0緩沖液中，它們?cè)陔妶?chǎng)中電泳的情況為：甲_不移動(dòng)_，乙_正向移動(dòng)_，丙_負(fù)向移動(dòng)_。 將分子量分別為a（90 000）、b（45 000）、c（110 000）的三種蛋白質(zhì)混合溶液進(jìn)行凝膠過濾層析，它們被洗脫下來的先后順序是_cab_。3.氨基酸的側(cè)鏈對(duì)多肽或蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)和生物學(xué)功能非常重要。用三字母縮寫形式列出其側(cè)鏈為如下要求的氨基酸：（a）含有一個(gè)羥基。Tyr Ser Thr（b）含有一個(gè)氨基。Arg Asn Gln（c）含有一個(gè)具有芳香族性質(zhì)的基團(tuán)。Phe Trp Tyr（d）含有分支的脂肪族烴鏈。Val Leu Ile（e）含有硫原子。Cys（f）含有一個(gè)在pH 710范圍內(nèi)可作為親核體的基團(tuán)或原子，指出該親核基團(tuán)或原子。 Ser, Thr和Tyr中的-OH；Cys和Met中的S，Asp和Glu中的-COO-；His和Lys中的N4.向1L1mol/L的處于等電點(diǎn)的甘氨酸溶液加入0.3molHCl,問所得溶液的pH是多少？如果加入0.3molNaOH以代替HCl時(shí)，pH將是多少？pH1=2.71 pH2=9.235計(jì)算0.25mol/L的組氨酸溶液在pH6.4時(shí)各種離子形式的濃度（mol/L）。 His2+為1.7810-4，His+為His0為2.810-46.將含有天冬氨酸（pI=2.98）、甘氨酸（pI=5.97）、蘇氨酸（pI=6.53）、亮氨酸（pI=5.98）和賴氨酸（pI=9.74）的pH3.0檸檬酸緩沖液，加到預(yù)先用同樣緩沖液平衡過的Dowex-50強(qiáng)陽離子交換樹脂中，隨后用該緩沖液洗脫此柱，并分部收集洗出液，這5種氨基酸將按什么次序洗脫出來？ 天冬氨酸 甘氨酸 亮氨酸 蘇氨酸 賴氨酸7.說明用含一個(gè)結(jié)晶水的固體組氨酸鹽酸鹽（相對(duì)分子質(zhì)量=209.6；咪唑基pKa=6.0）和1mol/L KOH配制1LpH6.5的0.2mol/L組氨酸鹽緩沖液的方法。取組氨酸鹽酸鹽41.92g(0.2mol)，加入352ml 1mol/L KOH，用水稀釋至1L8肌紅蛋白的含鐵量為0.34%，血紅蛋白的含鐵量也是0.34%，但每分子含有4個(gè)鐵原子，計(jì)算肌紅蛋白和血紅蛋白的分子量.M(肌紅蛋白)=56/0.34%=16470.6 M(血紅蛋白)=56*4/0.34%=65882.49穩(wěn)定蛋白質(zhì)膠體的主要因素是什么？不同濃度的中性鹽溶液對(duì)蛋白質(zhì)的溶解性有什么影響？有什么特點(diǎn)和用途？分子表面的水化膜及中和分子所帶電荷在鹽濃度很稀的范圍內(nèi)，隨著鹽濃度的升高，球狀蛋白質(zhì)溶解度也升高，但鹽濃度繼續(xù)升高（飽和或半飽和狀態(tài)），蛋白質(zhì)溶解度逐漸降低，蛋白質(zhì)分子會(huì)聚集沉淀下來。利用不同的蛋白質(zhì)在不同濃鹽濃度中的溶解度的差別，分別純化某種特定的蛋白質(zhì)10GSH的中文名稱是什么？其主要生化功能是什么？GSH是谷胱甘肽（glutathione）. 主要生理功能是作為清除劑與有害的氧化劑作用，保護(hù)含巰基的蛋白質(zhì)、維持血紅蛋白鐵原子的二價(jià)還原狀態(tài)、參與氨基酸的跨膜轉(zhuǎn)運(yùn)。此外，它還可以作為一種電子傳遞體參與植物體內(nèi)的電子傳遞。11.有一A肽：經(jīng)酸解分析得知由Lys，His，Asp，Glu2，Ala以及Val，Tyr和兩個(gè)NH3分子組成。A肽與DNFB試劑反應(yīng)，得DNP-Asp；A肽用羧肽酶處理后得游離Val。如果將A肽用胰蛋白酶降解，得到兩種肽，其中一種(Lys，Asp，Glu，Ala，Tyr)在pH64時(shí)，凈電荷為零，另一種(His，Glu以及Val)可給出DNPHis，在pH6.4時(shí)，帶正電荷。此外，A肽用糜蛋白酶降解時(shí)，也得到兩種肽，其中一種(Asp，Ala，Tyr)在pH6.4時(shí)呈中性，另一種(Lys，His，Glu2以及 Val)在pH6.4時(shí)，帶正電荷。問A肽的氨基酸順序? Asn-Ala-Tyr-Glu-Lys-His-Gln-Val12.今有一七肽，經(jīng)分析其氨基酸組成是：Lys、Pro、Arg、Phe、Ala、Tyr和Ser。此肽未經(jīng)糜蛋白酶處理時(shí)，與FDNB反應(yīng)不產(chǎn)生-DNP-氨基酸。經(jīng)糜蛋白酶作用后，此肽斷裂城兩個(gè)肽段，其氨基酸組成分別為Ala、Tyr、Ser和Pro、Phe、Lys、Arg。這兩個(gè)肽段分別與FDNB反應(yīng)，可分別產(chǎn)生DNP-Ser和DNP-Lys。此肽與胰蛋白酶反應(yīng)能生成兩個(gè)肽段，它們的氨基酸組成分別是Arg、Pro和Phe、Tyr、Lys、Ser、Ala。問此七肽的一級(jí)結(jié)構(gòu)怎樣？ 環(huán)肽 -Phe-Ser-Ala-Tyr-Lys-Pro-Arg-13.一多肽可還原為兩個(gè)肽段： Ala-Cys-Phe-Pro-Lys-Arg-Trp-Cys-Arg-Arg-Val-Cys； Cys-Tyr-Cys-Phe-Cys。當(dāng)用嗜熱菌蛋白酶消化原多肽（具有完整的二硫鍵）時(shí)可得下列各肽：（1）（Ala、Cys2、Val）；（2）（Arg、Lys、Phe、Pro）；（3）(Arg2、Cys2、Trp、Tyr)；（4）(Cys2、Phe)。試指出在該天然多肽中二硫鍵的位置鏈1中2位Cys與12位Cys之間有二硫鍵；鏈1中 8位Cys與鏈2中3位Cys之間有二硫鍵；鏈2中1位Cys與5位Cys中有二硫鍵。14.一個(gè)四肽，經(jīng)胰蛋白酶水解得兩個(gè)片段，一個(gè)片段在280nm附近有強(qiáng)的光吸收，并 Pauly反應(yīng)和坂口反應(yīng)（檢測(cè)胍基的）呈陽性。另一片段用溴化氰處理釋放出一個(gè)與茚三酮反應(yīng)呈黃色的氨基酸。寫出此四肽的氨基酸序列。Tyr-Arg-Met-Pro思考討論：1.氨基酸的主要功能？氨基酸通過肽鍵連接起來成為肽與蛋白質(zhì)。氨基酸、肽與蛋白質(zhì)均是有機(jī)生命體組織細(xì)胞的基本組成成分，對(duì)生命活動(dòng)發(fā)揮著舉足輕重的作用。某些氨基酸除可形成蛋白質(zhì)外，還參與一些特殊的代謝反應(yīng)，表現(xiàn)出某些重要特性。氨基酸是構(gòu)成生物體蛋白質(zhì)并同生命活動(dòng)有關(guān)的最基本的物質(zhì)，是在生物體內(nèi)構(gòu)成蛋白質(zhì)分子的基本單位，與生物的生命活動(dòng)有著密切的關(guān)系。它在抗體內(nèi)具有特殊的生理功能，是生物體內(nèi)不可缺少的營(yíng)養(yǎng)成分之一。構(gòu)成人體的基本物質(zhì)，是生命的物質(zhì)基礎(chǔ) 蛋白質(zhì)在機(jī)體內(nèi)的消化和吸收是通過氨基酸來完成的；起氮平衡作用；轉(zhuǎn)變?yōu)樘腔蛑荆?