生物化學(xué) 第1章 蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)與功能

第1章 蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)與功能學(xué)習(xí)要求掌握蛋白質(zhì)的概念及其生物學(xué)意義、分子組成、結(jié)構(gòu)與功能及其相互關(guān)系。熟悉蛋白質(zhì)的理化性質(zhì)及其應(yīng)用。了解蛋白質(zhì)的分離、純化與結(jié)構(gòu)分析?；局R點蛋白質(zhì)是重要的生物大分子，在體內(nèi)分布廣泛，含量豐富，種類繁多。每一種蛋白質(zhì)都有其特定的空間結(jié)構(gòu)和生物學(xué)功能。L-α-20為：非極性脂肪族氨基酸、極性中性氨基酸、芳香族氨基酸、酸性氨基酸和堿性氨基酸。氨pHpI1010個氨基酸的肽稱為多肽。蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)可以分為一級、二級、三級和四級結(jié)構(gòu)四個層次。蛋白質(zhì)的一級結(jié)構(gòu)即氨6面，構(gòu)成肽單元。二級、三級和四級結(jié)構(gòu)統(tǒng)稱為蛋白質(zhì)的空間構(gòu)象，二級結(jié)構(gòu)是指蛋白質(zhì)主α-螺旋、β-折疊、β轉(zhuǎn)角和無規(guī)則卷曲，以氫鍵維持其穩(wěn)定性；在蛋白質(zhì)分子中，空間上相鄰的兩個或三個具有二級結(jié)構(gòu)的肽段，完成特定的生物學(xué)功能，稱為模體；三級結(jié)構(gòu)是指多肽鏈主鏈和側(cè)鏈的全部原子的空間排布位置。三級結(jié)構(gòu)的形成和穩(wěn)定主要靠次級鍵；一些蛋白質(zhì)的三級結(jié)構(gòu)可形成一個或數(shù)個球狀或纖維狀的區(qū)域，各行其功能，稱為結(jié)構(gòu)域；四級結(jié)構(gòu)是指蛋白質(zhì)亞基之間的締合，主要也靠次級鍵維系。一級結(jié)構(gòu)是空間結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)，也是功能的基礎(chǔ)，一級結(jié)構(gòu)相似的蛋白質(zhì)，其空間構(gòu)象與功能也相似，若蛋白質(zhì)一級結(jié)構(gòu)發(fā)生改變則影響其正常功能，由此引起的疾病稱分子病。生物體內(nèi)蛋白質(zhì)的合成、加工和成熟是一個復(fù)雜的過程，其中多肽鏈的正確折疊對其正確構(gòu)象的形成和功能發(fā)揮至關(guān)重要。蛋白質(zhì)折疊成何種構(gòu)象，除一級結(jié)構(gòu)為決定因素外，還需要分子伴侶的參與。若蛋白質(zhì)折疊發(fā)生錯誤，雖然其一級結(jié)構(gòu)不變，但蛋白質(zhì)構(gòu)象發(fā)生改變，仍可影響其功能，嚴(yán)重時可以導(dǎo)致疾病發(fā)生，該疾病被稱為蛋白質(zhì)構(gòu)象病。蛋白質(zhì)的空間構(gòu)象與功能有密切的關(guān)系，蛋白質(zhì)的空間構(gòu)象發(fā)生改變，可以導(dǎo)致其理化性質(zhì)變化和生物學(xué)活性的喪失。蛋白質(zhì)發(fā)生變性后，只要其一級結(jié)構(gòu)未破壞，仍在一定條件下復(fù)性，恢復(fù)原有的空間構(gòu)象和功能。采用不損傷蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)和功能的物理方法來純化蛋白質(zhì)。自測練習(xí)題一、選擇題（一）A型題蛋白質(zhì)的基本組成單位是A．L-α-氨基酸B．核苷酸C．肽單元D．L-β-氨基酸E．D-氨基酸2．下列氨基酸不含極性側(cè)鏈的是A．亮氨酸B．蘇氨酸C．絲氨酸D．半胱氨酸E．酪氨酸3．關(guān)于組成蛋白質(zhì)的氨基酸敘述錯誤的是A．不全是氨基酸B．按R基團(tuán)的化學(xué)特性可分為五類C．280nm處都有吸收峰D．α-氨基，α-E．不同的是由不同的R基團(tuán)決定的4．穩(wěn)定蛋白質(zhì)二級結(jié)構(gòu)的主要化學(xué)鍵是A．鹽鍵B．二硫鍵C．肽鍵 D．疏水作用E．氫5．關(guān)于蛋白質(zhì)二級結(jié)構(gòu)敘述錯誤的是A．蛋白質(zhì)某一段肽鏈局部的有規(guī)則的重復(fù)構(gòu)象B．僅指主鏈骨架原子的空間構(gòu)象C．多肽鏈主鏈構(gòu)象由肽單元上Cα原子所連兩個單鍵的自由旋轉(zhuǎn)角度決定D．整條多肽鏈中全部原子的空間位置 E．無規(guī)卷曲也屬二級結(jié)構(gòu)范疇6．關(guān)于肽鍵敘述錯誤的是A．肽鍵屬于一級結(jié)構(gòu)范疇B．參與肽鍵形成的六個原子位于同一平面C．肽鍵具有部分雙鍵性質(zhì) D．肽鍵旋轉(zhuǎn)而形成β-折E．肽鍵中的C-N鍵長度比N-Cα單鍵短7．關(guān)于蛋白質(zhì)三級結(jié)構(gòu)敘述錯誤的是A．具有三級結(jié)構(gòu)的多肽鏈都有生物活性B．疏水側(cè)鏈常分布于分子內(nèi)部C．三級結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定主要靠次級鍵D．三級結(jié)構(gòu)是單體蛋白質(zhì)或亞基的空間構(gòu)象E．三級結(jié)構(gòu)是整條肽鏈所有原子在三維空間的排布位置8．關(guān)于蛋白質(zhì)四級結(jié)構(gòu)敘述正確的是A．由二硫鍵維系其穩(wěn)定性B．蛋白質(zhì)變性時此結(jié)構(gòu)不一定受到破壞C．蛋白質(zhì)亞基間由非共價鍵聚合D．是蛋白質(zhì)保持生物活性的必要條件E．蛋白質(zhì)都有四級結(jié)構(gòu)9A．-CαCNCαCNCα- B．-CαCHNOCαCHNOCα-C．-CαCONHCαCONHCα- E．-CαCHNOCαCNHOCα-10．每種完整蛋白質(zhì)分子必定具有A．α-螺旋B．三級結(jié)構(gòu)C．四級結(jié)構(gòu)D．輔基E．β-折疊11．關(guān)于蛋白質(zhì)亞基的敘述，正確的是A．一條多肽鏈卷曲成螺旋結(jié)構(gòu)BC．兩條以上多肽鏈與輔基結(jié)合成蛋白質(zhì)D．每個亞基都有各自的三級結(jié)構(gòu)E．以上均不是血清白蛋白（pI為4.7）在下列pH值溶液中帶正電荷的A．pH4.0 B．pH5.0 C．pH6.0 D．pH7.0 E．pH8.0鹽析法沉淀蛋白質(zhì)的原理是A．中和電荷，破壞水化膜B．鹽與蛋白質(zhì)結(jié)合成不溶性蛋白質(zhì)C．降低蛋白質(zhì)溶液的介電常數(shù)D．調(diào)節(jié)蛋白質(zhì)溶液的等電點E．以上均不是蛋白質(zhì)的最大吸收峰波長是A．260nm B．280nm C．560nm D．450nm 15．蛋白質(zhì)一級結(jié)構(gòu)與功能的關(guān)系是A．一級結(jié)構(gòu)相近的蛋白質(zhì)，其功能也相近B．相同氨基酸組成的蛋白質(zhì)功能一定相同C．不同生物來源的同種蛋白質(zhì)，其一級結(jié)構(gòu)完全相同D．一級結(jié)構(gòu)中任何氨基酸的改變，均可使其生物活性喪失E．一級結(jié)構(gòu)中任何氨基酸的改變，都不會影響其功能16．基因突變引起的蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)改變，主要變化在A．四級結(jié)構(gòu)B．三級結(jié)構(gòu)C．二級結(jié)構(gòu)D．一級結(jié)構(gòu)E．空間螺17．蛋白質(zhì)在280nm處有最大的吸收峰，主要是由下列哪組氨基酸引起的A．組氨酸和酪氨酸 B．酪氨酸和色氨酸 C．酪氨酸和苯丙氨酸D．色氨酸和苯丙氨酸 E．苯丙氨酸和組氨酸18．胰島素分子A鏈與B鏈的交聯(lián)是靠A．疏水鍵B．鹽鍵C．二硫鍵D．范德華力E．氫鍵19．蛋白質(zhì)在電場中移動的方向取決于A．蛋白質(zhì)的分子量和它的等電點B．所在溶液的pH值和離子強(qiáng)度C．蛋白質(zhì)的等電點和所在溶液的pH值D．蛋白質(zhì)的分子量和所在溶液的pH值E．蛋白質(zhì)的等電點和所在溶液的離子強(qiáng)度關(guān)于α-螺旋構(gòu)象的特點敘述正確的是A．螺旋方向與長軸垂直B．多為左手螺旋C．肽鍵平面充分伸展D．靠氫鍵維持穩(wěn)定E．以上均不是蛋白質(zhì)變性是由于A．蛋白質(zhì)空間構(gòu)象的破壞B．共價鍵的破壞C．蛋白質(zhì)的水解D．蛋白質(zhì)一級結(jié)構(gòu)的改變E．輔基的脫落22．關(guān)于蛋白質(zhì)肽鍵的敘述，錯誤的是A．一個氨基酸的α-羧基與另一個氨基酸的α-B．肽鍵氮上的氫和碳上的氧都參與氫鍵的形成C．肽鍵氮上的氫和碳上的氧總是呈反式構(gòu)型D．在pH0―14范圍內(nèi)，肽鍵的亞氨基有明顯解離傾向E．肽鍵具有部分雙鍵性質(zhì)23．下列蛋白質(zhì)通過凝膠過濾層析柱時最先被洗脫的是A．馬肝過氧化氫酶（分子量為247500） B．肌紅蛋白（分子量為C．血清清蛋白（分子量為68500）D．牛乳球蛋白（分子量為35000）E．牛胰島素（分子量為5700）24．下列那種實驗技術(shù)既可以分離蛋白質(zhì)又可以測定其分子量A．親和層析B．超速離心C．透析D．離子交換層析E．超濾25A．丙氨酸 B．甲硫氨酸 C．谷氨酸 D．半胱氨酸 E．脯氨26．含有兩個羧基的氨基酸是A．賴氨酸B．絲氨酸C．蘇氨酸D．谷氨酸E．亮氨酸27．關(guān)于谷胱甘肽的敘述，下列正確的是A．含有胱氨酸B．是體內(nèi)重要的氧化劑C．其中谷氨酸α-羧基是游離的D．C端羧基是主要的功能基團(tuán)E．所含肽鍵均為α-肽鍵28．蛋白質(zhì)分子中一個氨基酸發(fā)生改變，則該蛋白質(zhì)A．功能不一定改變B．功能一定改變CD．三級結(jié)構(gòu)一定改變E．二級結(jié)構(gòu)一定不變29．關(guān)于蛋白質(zhì)功能的敘述，錯誤的是A．催化作用B．運(yùn)輸作用C．機(jī)械支持作用D．遺傳信息的載體E．免疫作用30．下列敘述正確的是A．沉淀的蛋白質(zhì)一定變性B．變性的蛋白質(zhì)一定沉淀C．沉淀的蛋白質(zhì)就不再有生物活性D．沉淀的蛋白質(zhì)可溶于酸性溶液或堿性溶液中E．鹽析法使蛋白質(zhì)變性（二）B型題A．Cys B．Pro C．His D．Phe E．Tyr1使多肽鏈走向轉(zhuǎn)折，不形成α-螺旋在蛋白質(zhì)280nm處強(qiáng)吸收中貢獻(xiàn)最大的A．α-螺旋B．β-折疊C．β-轉(zhuǎn)角D．模體 E．無規(guī)則卷4．存在于肽鏈大轉(zhuǎn)彎處每個肽鍵的N-H和第四個肽鍵的羰基氧之間形成氫鍵具有特殊功能的超二級結(jié)構(gòu)蛋白質(zhì)變性 B．蛋白質(zhì)沉淀 C．蛋白質(zhì)凝固 D．蛋白質(zhì)復(fù)E．蛋白質(zhì)顯色向蛋白質(zhì)溶液中加入硫酸鈉可引起紫外線照射可使調(diào)節(jié)蛋白質(zhì)溶液的pH，使其達(dá)到pI，則蛋白質(zhì)易于蛋白質(zhì)輕度變性后，去除變性因素，可使二級結(jié)構(gòu)B．結(jié)構(gòu)域C．模體D．三級結(jié)構(gòu)E11．鋅指結(jié)構(gòu)是無規(guī)卷曲是纖連蛋白RGD三肽是14．3-磷酸甘油醛脫氫酶與NAD+結(jié)合的區(qū)域A．凝膠過濾B．離子交換層析C．親和層析D．超速離心E．聚丙烯酰胺凝膠電泳15根據(jù)蛋白質(zhì)的生物學(xué)特性來分離蛋白質(zhì)的是根據(jù)蛋白質(zhì)的分子量和所攜帶的電荷量來分離蛋白質(zhì)的A．氫鍵B．二硫鍵C．疏水鍵D．鹽鍵 E．肽鍵18．蛋白質(zhì)分子中兩個半胱氨酸殘基可形成蛋白質(zhì)分子中某些氨基酸的疏水側(cè)鏈集中可形成蛋白質(zhì)分子中穩(wěn)定α-螺旋的化學(xué)鍵是（三）X型題關(guān)于氨基酸的敘述，正確的是A．組成人體蛋白質(zhì)的20種氨基酸都屬于α-氨基酸B．亮氨酸的非極性比丙氨酸強(qiáng)CD．氨基酸具有兩性解離的性質(zhì)E．含有共軛雙鍵的氨基酸具有紫外吸收性質(zhì)2．谷胱甘肽A．是體內(nèi)重要的還原性物質(zhì) B．第一個肽鍵與一般肽鍵不C．其功能基團(tuán)是巰基 D．能消除體內(nèi)生成的H2O2E．是三肽化合物蛋白質(zhì)的三級結(jié)構(gòu)A．存在于每個天然蛋白質(zhì)分子中 B．是指局部肽段空間構(gòu)象C．屬于高級結(jié)構(gòu) D．形成和穩(wěn)定主要靠次級鍵 E．包括模體結(jié)4．關(guān)于肽單元的敘述，正確的是A．是組成蛋白質(zhì)二級結(jié)構(gòu)的基本單位B．Cα1、C、O、N、H、Cα2六個原子位于同一平面C．兩個α-碳呈反式結(jié)構(gòu)D．在肽單元中，與α-碳相連的單鍵可以自由旋轉(zhuǎn)E．相鄰兩個肽單元的相對位置與α-5．下列屬于芳香族氨基酸的有Ser B．Phe C．Trp D．Tyr 6．關(guān)于分子伴侶的敘述，正確的是A．參與蛋白質(zhì)的正確折疊C．有些分子伴侶具有形成二硫鍵的酶活性D．熱休克蛋白屬于分子伴侶的一種E．不能使錯誤折疊的蛋白解聚7．關(guān)于血紅蛋白結(jié)合氧的敘述，正確的是A．氧合曲線為S型 B．各亞基與氧的結(jié)合具有協(xié)同效C．各亞基結(jié)合氧能力相同D．血紅蛋白與氧結(jié)合后結(jié)構(gòu)由緊張態(tài)變?yōu)樗沙趹B(tài)E．存在變構(gòu)效應(yīng)蛋白質(zhì)變性A．僅高級結(jié)構(gòu)受到破壞，一級結(jié)構(gòu)無變化 B．溶解度降黏度增加 D．相對分子質(zhì)量改變E．一級結(jié)構(gòu)改變9．可根據(jù)蛋白質(zhì)的下列哪些特性來分離、純化蛋白質(zhì)A．分子大小 B．溶解度 C．分子所攜帶的電荷D．對其它分子的生物學(xué)親和力 E．等電點10．具有四級結(jié)構(gòu)的蛋白質(zhì)是A．肌紅蛋白 B．胰島素 C．血紅蛋D．牛胰核糖核酸酶 E．乳酸脫氫酶二、是非題生物體內(nèi)只有蛋白質(zhì)才含有氨基酸。所有的蛋白質(zhì)都具有一、二、三、四級結(jié)構(gòu)。蛋白質(zhì)分子中個別氨基酸的取代不一定會引起蛋白質(zhì)活性的改變。在蛋白質(zhì)和多肽中，只有一種連接氨基酸殘基的共價鍵，即肽鍵。天然氨基酸都有一個不對稱α-碳原子。變性后的蛋白質(zhì)其分子量也發(fā)生改變。蛋白質(zhì)在等電點時凈電荷為零。一個氨基酸殘基就是一個肽單元。性因素，其原有功能仍可恢復(fù)。都有與氧結(jié)合的能力，血紅蛋白與氧的親和力較肌紅蛋白更強(qiáng)。二硫鍵和蛋白質(zhì)的三級結(jié)構(gòu)密切有關(guān)，因此沒有二硫鍵的蛋白質(zhì)就沒有三級結(jié)構(gòu)。后流出柱。學(xué)性質(zhì)。肽單元上α-碳原子所連的兩個單鍵的自由旋轉(zhuǎn)角度決定了肽單元相對空間位置。兩條單獨肽鏈經(jīng)鏈間二硫鍵交聯(lián)，組成蛋白質(zhì)分子，這兩條肽鏈?zhǔn)窃摰鞍踪|(zhì)的亞基。蛋白質(zhì)變性是蛋白質(zhì)分子空間構(gòu)象被破壞，并不涉及一級結(jié)構(gòu)的改變。7.0。α-Glupoly(Glu)a-螺旋。人體蛋白質(zhì)的基本組成單位是 ，共種。組成蛋白質(zhì)的氨基酸根據(jù)其側(cè)鏈的結(jié)構(gòu)及理化性質(zhì)可分為 、 。蛋白質(zhì)nm處有特異吸收峰是有賴。谷胱苷肽的第一個肽鍵是 羧基與半胱氨酸的氨基形成，其功能基 。蛋白質(zhì)三級結(jié)構(gòu)的形成與穩(wěn)定主要鍵維系。蛋白質(zhì)二級結(jié)構(gòu)是指 局部空間結(jié)構(gòu)，也就是該肽鏈 的相對空間位置，氨基酸殘基側(cè)鏈的構(gòu)象。體內(nèi)有生物活性的蛋白質(zhì)至少具有 結(jié)構(gòu)，有的還結(jié)構(gòu)。根據(jù)蛋白質(zhì)的組成成分可分為 蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)。由于肽單元上 原子所連的兩個單鍵的 決定了兩個相鄰肽單元平面的相空間位置。蛋白質(zhì)空間構(gòu)象的正確形成，除 為決定因素外，還需一類稱 的蛋白質(zhì)及其它的一些酶類。血紅蛋白的氧解離曲線，說明第一個亞基與O2結(jié)合后其它亞基與O2的結(jié)合，這種現(xiàn)象被稱效應(yīng)。蛋白質(zhì)顆粒表面有許基團(tuán)，可吸引水分子，使顆粒表面形成一，可防止蛋白質(zhì)從溶液中 。蛋白質(zhì)為兩性電解質(zhì)，在酸性溶液中電荷，在堿性溶液中電荷。蛋白質(zhì)的凈電荷時，此時溶液的pH值稱為該蛋白質(zhì)。蛋白質(zhì)顆粒在電場中可向相反電極移動移動的速率主要取決和 這種分離蛋白質(zhì)的方法稱為 。蛋白質(zhì)可與某些試劑作用產(chǎn)生顏色反應(yīng)，常用的顏色反應(yīng)有 。中性鹽加入蛋白質(zhì)溶液中，使蛋白質(zhì)表面電荷被中和，水化膜被破壞，導(dǎo)致蛋白在水溶液中的穩(wěn)定因素被破壞而沉淀，這一現(xiàn)象被稱為 。組成蛋白質(zhì)的堿性氨基酸有 ，酸性氨基酸。蛋白質(zhì)變性后其溶解黏結(jié)晶能生物活易被蛋白酶水解。蛋白質(zhì)的分離通常就利用其特殊理化性質(zhì)用 、 等不損傷蛋白質(zhì)空間構(gòu)象的物理方法來完成。若蛋白質(zhì)的折疊發(fā)生錯誤，盡管一級結(jié)構(gòu)不變，但蛋白質(zhì)的構(gòu)象發(fā)生改變，仍可響其正常功能，嚴(yán)重時導(dǎo)致疾病發(fā)生，此類疾病稱為 。四、名詞解釋1．peptideunit2．motif3．cooperativity4．electrophoresis5．saltprecipitation6．分子病7．primarystructureof8．chromatography9．proteincoagulation10．proteinisoelectricpoint11．proteindenaturation12．proteinrenaturation13．domain五、問答題生物樣品的含氮量能表示其蛋白質(zhì)含量，為什么？試驗中是如何計算的。簡述蛋白質(zhì)的兩性解離？利用此性質(zhì)分離純化蛋白質(zhì)的常用方法有哪些？試比較蛋白質(zhì)的一、二、三、四級結(jié)構(gòu)及維持其穩(wěn)定的化學(xué)鍵。舉例說明蛋白質(zhì)變性與沉淀的關(guān)系。什么是分子伴侶，其作用是什么？常用的分離純化蛋白質(zhì)的方法有那幾種？各自的作用原理是什么？舉例說明蛋白質(zhì)一級結(jié)構(gòu)、空間結(jié)構(gòu)與功能之間的關(guān)系。血清蛋白在電泳時為什么能向陽極泳動？簡述蛋白質(zhì)的元素組成特點、分子組成、結(jié)構(gòu)特點、理化性質(zhì)。參考答案一、選擇題（一）A型選擇25．E 26．D 27．C 28．A 29．D 30．D（二）B型選擇14．B 15．D 16．C 17．E 18．B 19．C 20．A（三）X型選擇1．ABCDE 2．ABCDE 3．ACD 4．ABCD 5．BCD 6．ABCD 7．ABDE8．ABC 9．ABCDE 10．CE二、是非題14．B 15．A 16．B 17．A 18．B 19．B 20．B三、填空題1．L-α-氨基酸202．非極性脂肪族氨基酸極性中性氨基酸芳香族氨基酸酸性氨基酸 堿性氨基酸3．280 酪氨酸色氨酸谷氨酸γ- 巰基次級鍵疏水鍵氫鍵 鹽鍵 范德華力蛋白質(zhì)分子中某一段肽鏈主鏈骨架原子不涉及三級四級單純結(jié)合Cα 自由旋轉(zhuǎn)一級結(jié)構(gòu)分子伴侶11．S型 促進(jìn)正協(xié)同12．親水水化膜析出13．正負(fù) 零等電點分子表面的電荷分子量 電泳茚三酮反應(yīng)雙縮脲反應(yīng)鹽析精氨酸組氨酸賴氨酸 天冬氨酸；谷氨酸降低增加消失 喪失透析鹽析電泳 層析 超速離心四、名詞解釋peptideunit—肽單元，是指一個氨基酸的α-羧基與另一個氨基酸的α-氨基脫水生6個原子（C1、C、O、NH、C2)C1和C2在平面上所處的位置為反式構(gòu)型，此同一平面上的6個原子構(gòu)成所謂的肽單元。motif—模體，是具有特殊功能的超二級結(jié)構(gòu)，由兩個或三個具有二級結(jié)構(gòu)的肽段，揮特殊的功能。cooperativity—協(xié)同效應(yīng)，指一個亞基與其配體O2）結(jié)合后，能影同效應(yīng)。electrophoresis—電泳，指帶電粒子在電場中向帶相反電荷一極泳動的現(xiàn)象。saltprecipitation被中和，導(dǎo)致蛋白質(zhì)在水溶液中的穩(wěn)定因素去除而沉淀。primarystructureofproteinN-C-列順序。chromatography—層析，是蛋白質(zhì)分離純化的重要手段之一，待分離蛋白溶液（相）經(jīng)過一種固態(tài)物質(zhì)時，根據(jù)溶液中待分離的蛋白質(zhì)顆粒大小、電荷多少及親和力等，將待分離的蛋白質(zhì)組分在兩相中反復(fù)分配，并以不同的速度流經(jīng)固定相而達(dá)到分離蛋白質(zhì)的目的。proteincoagulationpH調(diào)至等電點，則變性蛋白立即結(jié)成絮狀的不溶解物，此絮狀物仍能溶解于強(qiáng)酸或強(qiáng)堿溶液中。此絮狀物如再加熱，可變成堅固的凝塊，此凝塊不再易溶于強(qiáng)酸、強(qiáng)堿溶液中。此現(xiàn)象稱為蛋白質(zhì)的凝固作用。proteinisoelectricpoint—蛋白質(zhì)的等電點，指當(dāng)?shù)鞍踪|(zhì)溶液處于某一pHpH值稱為蛋白質(zhì)的等電點。proteindenaturation—蛋白質(zhì)變性，指在某些物理和化學(xué)因素作用下，其特定的空間構(gòu)象被破壞，也即有序的空間結(jié)構(gòu)變成無序的空間結(jié)構(gòu)，從而導(dǎo)致其理化性質(zhì)的改變和生物不涉及一級結(jié)構(gòu)中氨基酸序列的改變。proteinrenaturation些蛋白質(zhì)仍可恢復(fù)其原有的構(gòu)象和功能。domain成多個結(jié)構(gòu)較為緊密的區(qū)域，并各行其功能，稱為結(jié)構(gòu)域。五、問答題生物樣品的含氮量能表示其蛋白質(zhì)含量，為什么？試驗中是如何計算的。答：由于蛋白質(zhì)是體內(nèi)的主要含氮物，且平均含氮量為16%，因此測定生物樣品的含氮量就可以按照下列公式推算出蛋白質(zhì)的大致含量：每克樣品含氮克數(shù)×6.25×100=100g樣品中蛋白質(zhì)含量（g%）簡述蛋白質(zhì)的兩性解離？利用此性質(zhì)分離純化蛋白質(zhì)的常用方法有哪些？答：蛋白質(zhì)分子除了兩端的氨基和羧基可解離外，氨基酸殘基側(cè)鏈中某些基團(tuán)，在一定pH白質(zhì)的兩性解離性質(zhì)，可采用電泳法和離子交換層析法分離純化蛋白質(zhì)。試比較蛋白質(zhì)的一、二、三、四級結(jié)構(gòu)及維持其穩(wěn)定的化學(xué)鍵。N-C-質(zhì)一級結(jié)構(gòu)中的主要化學(xué)鍵是肽鍵，有些蛋白質(zhì)還包括二硫鍵。②蛋白質(zhì)的二級結(jié)構(gòu)是指蛋白質(zhì)某一段肽鍵的局部空間結(jié)構(gòu)，也就是該肽鏈主鏈骨架原α-螺旋、β-疊、β-轉(zhuǎn)角和無規(guī)卷曲。維持蛋白質(zhì)二級結(jié)構(gòu)的主要化學(xué)鍵是氫鍵。③蛋白質(zhì)三級結(jié)構(gòu)是整條肽鏈中全部氨基酸殘基的相對空間位置，即整條肽鏈所有原子在三維空間的排列位置。蛋白質(zhì)三級結(jié)構(gòu)的形成和穩(wěn)定主要靠次級鍵：疏水作用、離子鍵、氫鍵和范德華力等。2完整的三級結(jié)構(gòu)，稱為蛋白質(zhì)的亞基，亞基與亞基之間呈特定的三維空間分布，并以非共價鍵相連接，蛋白質(zhì)分子中各亞基的空間分布及亞基接觸部位的布局和相互作用，稱為蛋白質(zhì)的四級結(jié)構(gòu)。在四級結(jié)構(gòu)中各亞基間的結(jié)合力主要是氫鍵和離子鍵。舉例說明蛋白質(zhì)變性與沉淀的關(guān)系答：蛋白質(zhì)變性后，疏水側(cè)鏈暴露在外，肽鏈融匯相互纏繞繼而聚集，因而從溶液中析出，這一現(xiàn)象稱為蛋白質(zhì)沉淀。使蛋白質(zhì)沉淀的方法有鹽析法、丙酮沉淀、免疫沉淀法等。蛋白質(zhì)的變性是在某些理化因素作用下，使蛋白質(zhì)嚴(yán)密的空間構(gòu)象破壞，即有序的空間結(jié)構(gòu)變成無序的空間結(jié)構(gòu)，從而導(dǎo)致理化性質(zhì)改變、生物學(xué)活性喪失，并不涉及蛋白質(zhì)的一級結(jié)構(gòu)的改變。需要注意變性與沉淀的區(qū)別。沉淀的蛋白質(zhì)不一定變性。例如，硫酸銨沉淀蛋白質(zhì)；反之，變性的蛋白質(zhì)易于沉淀，但不一定沉淀。例如，將牛奶煮沸，牛奶中的酪蛋白變性了，但并沒有沉淀出來。什么是分子伴侶，其作用是什么？答：分子伴侶是細(xì)胞內(nèi)一類可識別肽鏈的非天然構(gòu)象、促進(jìn)各功能域和整體蛋白正確折疊的保守蛋白質(zhì)。其作用是：蛋白質(zhì)在細(xì)胞內(nèi)合成時，還未折疊的肽段有許多疏水基團(tuán)暴露在外，具有分子內(nèi)或分子間聚集的傾向，致使蛋白質(zhì)不能形成正確構(gòu)象，分子伴侶可逆的與分子伴侶也可與錯誤聚集的肽段結(jié)合，使之解聚后，再誘導(dǎo)其正確折疊。此外，分子伴侶對蛋白質(zhì)分子中二硫鍵的正確形成也起到重要作用。常用的分離純化蛋白質(zhì)的方法有那幾種？各自的作用原理是什么？答：分離、純化蛋白質(zhì)是研究單個蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)與功能的先決條件。通常利用其特殊的理化性質(zhì)，采用透析、鹽析、電泳、層析及超速離心等不損傷蛋白質(zhì)空間構(gòu)象的物理方法等，以滿足研究蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)和功能的需要。鹽析的原理是破壞了蛋白質(zhì)的穩(wěn)定因素—水化膜和電荷層，使蛋白質(zhì)沉淀。透析可以使大分子蛋白質(zhì)和小分子化合物分開，主要依據(jù)分子量不同進(jìn)行分離。電泳原理是蛋白質(zhì)在高于或低于其pI的溶液中是帶電的，在電場中能向電場的一極移動。與蛋白質(zhì)所帶電荷、分子量等有關(guān)。層析原理是利用待分離蛋白溶液（流動相）經(jīng)過一種固態(tài)物質(zhì)時，根據(jù)溶液中待分離的蛋白質(zhì)顆粒大小、電荷多少及親和力等，將待分離的蛋白質(zhì)組分在兩相中反復(fù)分配，并以不同的速度流經(jīng)固定相而達(dá)到分離蛋白質(zhì)的目的。分子篩又稱凝膠過濾，是層析的一種，層析柱內(nèi)填滿帶有小孔的顆粒，一般由葡聚糖制成。蛋白質(zhì)溶液加于頂部，任其往下滲漏，小分子蛋白質(zhì)進(jìn)入孔內(nèi)，因而在柱中滯留時間較長，大分子蛋白質(zhì)不能進(jìn)入孔內(nèi)而徑直流出，因而不同大小的蛋白質(zhì)得以分離。超速離心利用的是蛋白質(zhì)在離心場中沉降系數(shù)不同而達(dá)到分離的目的。舉例說明蛋白質(zhì)一級結(jié)構(gòu)、空間結(jié)構(gòu)與功能之間的關(guān)系。答：①蛋白質(zhì)一級結(jié)構(gòu)是空間構(gòu)象的基礎(chǔ)，空間構(gòu)象遭到破壞，但是一級結(jié)構(gòu)未破壞，就有可能回復(fù)原來的構(gòu)象，功能仍存在。②一級結(jié)構(gòu)相似的多肽或蛋白質(zhì)，空間構(gòu)象與功能也相似。③氨基酸序列提供重要的生物進(jìn)化信息甚至導(dǎo)致疾病發(fā)生。例如：在牛胰核糖核酸酶中加入巰基乙醇和尿素，其空間構(gòu)象遭到破壞，功能喪失，但是透析去除巰基乙醇和尿素，牛胰核糖核酸酶活性恢復(fù)。體內(nèi)蛋白質(zhì)所具有的特定的空間構(gòu)象都與發(fā)揮特殊的生理功能有密切的聯(lián)系，即蛋白質(zhì)構(gòu)象是其功能的基礎(chǔ)，構(gòu)象發(fā)生改變，功能活性也隨之改變。S各亞基與氧的結(jié)合具有正協(xié)同效應(yīng)，所以有高效的運(yùn)輸氧的能力。血清蛋白在電泳時為什么能向陽極泳動？答：蛋白質(zhì)是由氨基酸組成的，因此蛋白質(zhì)分子中含有游離的氨基和羧基，同時許多氨基酸殘基的側(cè)鏈基團(tuán)上仍有可解離的基團(tuán)，因此蛋白質(zhì)分子具有兩性解離和等電點性質(zhì)，即pH左右，在生理條件下（pH7）多帶負(fù)電荷，所以電泳時向相反的陽極泳動。簡述蛋白質(zhì)的元素組成特點、分子組成、結(jié)構(gòu)特點和理化性質(zhì)。答（一）元素組成特點：主要有CN和S。有些蛋白質(zhì)含有少量磷或金屬元素鐵銅鋅錳鈷鉬個別蛋白質(zhì)還含有碘各種蛋白質(zhì)的含氮量很接近平均為16％測定生物樣品的含氮量就可按下式推算出蛋白質(zhì)大致含量： 100克樣品中蛋白質(zhì)的含量(g%)=每克樣品含氮克數(shù)×6.25×100（二）20L-α-α-鏈各不相同