生物化學(xué)復(fù)習(xí)要點

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)是重要的牛.物大分子，其組成單位是氨基酸。組成蛋m質(zhì)的氨基酸有20種，均為a-雙基酸。每

個氨基酸的a-碳上連接一個較基，一個氨基，一個氫原子和一個側(cè)鏈R基團(tuán)。20種氨基酸結(jié)構(gòu)的差別就在

于它們的R基團(tuán)結(jié)構(gòu)的不同。

根據(jù)20種氨基酸側(cè)鏈R基團(tuán)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(fù)電荷的R基氨基酸（2種）；帶正電荷的R基氨基酸（3種）。

（二）氨基酸的性質(zhì)

氨基酸是兩性電解質(zhì)。由于氨基酸含有酸性的殘基和堿性的氨基，所以既是酸乂是堿，是兩性電解質(zhì)。

有些氨基酸的側(cè)鏈還含有可解惑的基團(tuán)，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(tuán)不同，所以等電點不同。

除H.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、米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a-峻基和a?氨基具有化學(xué)反應(yīng)性，另外，許多氨基酸的側(cè)鏈還含有羥基、氨基、瘦基等可解

離基團(tuán)，也具有化學(xué)反應(yīng)性。較重要的化學(xué)反應(yīng)行：（1）薛三酮反應(yīng)，除脯筑酸外，所有的a-女基酸都能

與的三酮發(fā)生顏色反應(yīng)，生成藍(lán)紫色化合物，脯氨酸與苗三甜生成黃色化合物。（2）Sanger反應(yīng)，C-NH2

與2,4-二硝基氟苯作用產(chǎn)生相應(yīng)的DNB-氨基酸。（3）Edman反應(yīng)，a-NH2與苯異硫氯酸酯作用產(chǎn)生相應(yīng)

的氨基酸的聚氨基硫甲酰衍生物（PIT-氨基酸）。Sanger反應(yīng)和Edmen反應(yīng)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：肽，由3個氨基酸組成的

肽稱為三肽，少于10個氨基酸肽稱為赤肽，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，為研窕方便，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)。?般將二級結(jié)構(gòu)、三級結(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)多肽燒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「氨基和另一個氨基酸的a-之間脫去一分下水相互連接。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翅基的一端稱為肽處的氨基端或N端，而另一端含有

一個游離殘基的一端稱為肽鏈的竣基端或C端。

結(jié)構(gòu)域是介于二級結(jié)構(gòu)和三級結(jié)構(gòu)之間的一種結(jié)構(gòu)層次，是指蛋白質(zhì)亞基結(jié)構(gòu)中明顯分開的緊密球狀

結(jié)構(gòu)區(qū)域。

超二級結(jié)構(gòu)是指蛋白質(zhì)分子中的多肽鏈在三維折登中形成有規(guī)則的三級結(jié)構(gòu)聚集體。

蛋白質(zhì)的三級結(jié)構(gòu)是整個多肽鏈的三維構(gòu)象，它是在二級結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，多肽鏈進(jìn)?步折疊卷曲形成

復(fù)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(jìn)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(tuán)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(tuán)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r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)，多肽離岸主鏈上的基基酸排列順序包含了形成夏雜的三維結(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

不同的蛋白質(zhì)，由于結(jié)構(gòu)不同而具有不同的生物學(xué)功能。蛋白質(zhì)的生物學(xué)功能是蛋白質(zhì)分子的天然構(gòu)

象所具有的性質(zhì)，功能與結(jié)構(gòu)密切相關(guān)。

1.一級結(jié)構(gòu)與功能的關(guān)系

蛋白質(zhì)的一級結(jié)構(gòu)與蛋白質(zhì)功能有相適應(yīng)性和統(tǒng)一性，可從以下幾個方面說明：

（1）一級結(jié)構(gòu)的變異與分子病

蛋白質(zhì)中的氨基酸序列與生物功能密切相關(guān)，一級結(jié)構(gòu)的變化往往導(dǎo)致蛋白質(zhì)生物功能的變化.如鐮

刀型細(xì)胞貧血癥，其病因是血紅蛋白基因中的一個核甘酸的突變導(dǎo)致該蛋白分子中伊健第6位谷氨酸被綴

雙酸取代。這個一級結(jié)構(gòu)上的細(xì)微差別使患者的血紅蛋白分子容易發(fā)生凝聚，導(dǎo)致紅細(xì)胞變成鐮刀狀，容

易破裂引起貧血，即血紅蛋白的功能發(fā)生了變化。

（2）一級結(jié)構(gòu)與生物進(jìn)化

研究發(fā)現(xiàn)，同源蛋白質(zhì)中有許多位置的氨基酸是相同的，而其它氨基酸差異較大。如比較不同生物的

細(xì)胞色素C的一級結(jié)構(gòu)，發(fā)現(xiàn)與人類親緣關(guān)系接近，其氨基酸組成的差異越小，親緣關(guān)系越遠(yuǎn)差異越大。

（3）蛋白質(zhì)的激活作用

在生物體內(nèi)，有些蛋白質(zhì)常以前體的形式合成，只有按一定方式裂解除去部分肽鏈之后才具有生物

活性，如福原的激活。

2.蛋白質(zhì)空間結(jié)構(gòu)與功能的關(guān)系

蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)與功能之間有密切相關(guān)性，其特定的空間結(jié)構(gòu)是行使生物功能的基礎(chǔ)。以下西方面

均可說明這種相關(guān)性。

<1）.核糖核酸酶的變性與復(fù)性及其功能的喪失與恢復(fù)

核糖核酸陶是由124個氨基酸組成的一條多肽鏈，含有四對二硫鍵，空間構(gòu)象為球狀分子。將天然核

糖核酸施在8mol/L眼中用伊研基乙醉處理，則分子內(nèi)的四對二硫速斷裂，分子變成一條松散的肽鏈，此時

防活性完全喪失。但用透析法除去伊筑基乙醉和服后，此酶經(jīng)氧化又自發(fā)地折疊成原有的天然構(gòu)象，同時

酶活性又恢復(fù)。

（2）血紅蛋白的變構(gòu)現(xiàn)象

血紅蛋白是一個四聚體蛋白質(zhì)，具有氧合功能，可在血液中運輸氧。研究發(fā)現(xiàn)，脫氧血紅蛋白與氧的

親和力很低，不易與氧結(jié)合。?目血紅蛋白分子中的?個亞基與02結(jié)合，就會引起該亞塞構(gòu)象發(fā)生改變，

并引起其它三個亞基的構(gòu)象相繼發(fā)生變化，使它們易于和氧結(jié)合，說明變化后的構(gòu)象最適合與輒結(jié)合。

從以上例子可以看出，只有當(dāng)?shù)鞍踪|(zhì)以特定的適當(dāng)空間構(gòu)象存在時才具有生物活性。

（五.）蛋白質(zhì)的重要性質(zhì)

蛋白質(zhì)是兩性電解質(zhì)，它的酸堿性質(zhì)取決于肽鏈上的可解離的R基團(tuán)。不同蛋白質(zhì)所含有的氨基酸的

種類、數(shù)目不同，所以具有不同的等電點。當(dāng)?shù)鞍踪|(zhì)所處環(huán)境的pH大于pl時，蛋白質(zhì)分子帶負(fù)電荷，pH

小于pl時，蛋白質(zhì)帶正電荷，pH等于pl時，蛋白質(zhì)所帶凈電荷為零，此時溶解度最小。

蛋白質(zhì)分子表面帶有許多親水基團(tuán)，使蛋白質(zhì)成為親水的膠體溶液。蛋白質(zhì)顆粒周圍的水化膜（水化

層）以及非等電狀態(tài)時蛋白質(zhì)顆粒所帶的同性電荷的互相排斥是使蛋白質(zhì)膠體系統(tǒng)穩(wěn)定的主要因素。當(dāng)這

些穩(wěn)定因素被破壞時，蛋白質(zhì)會產(chǎn)生沉淀。高濃度中性鹽可使蛋白質(zhì)分子脫水并中和其所帶電荷，從而降

低蛋白質(zhì)的溶解度并沉淀析出，即鹽析。但這種作用并不引起蛋白質(zhì)的變性。這個性質(zhì)可用于蛋白后的分

離。

蛋白質(zhì)受到某些物理或化學(xué)因素作用時.，引起生物活性的喪失，溶解度的降低以及其它性質(zhì)的改變，

這種現(xiàn)象稱為蛋白質(zhì)的變性作用。變性作用的實質(zhì)是由于維持蛋白質(zhì)高級結(jié)構(gòu)的次級鍵遭到破壞而造成天

然構(gòu)象的解體，但未涉及共價健的斷裂。有些變性是可逆的，有些變性是不可逆的。當(dāng)變性條件不劇烈時,

變性是可逆的，除去變性因素后，變性蛋白又可從新回復(fù):到原有的天然構(gòu)象，恢復(fù)或部分恢復(fù)其原有的生

物活性，這種現(xiàn)象稱為蛋白質(zhì)的復(fù)性。

（六）測定蛋白質(zhì)分子量的方法

1.凝膠過濾法

凝膠過濾法分離蛋白質(zhì)的原理是根據(jù)蛋白質(zhì)分子量的大小。于不同排阻范圍的葡聚糖凝膠有一特定

的蛋白質(zhì)分子量范圍，在此范圍內(nèi)，分子量的對數(shù)和洗脫體積之間成線性關(guān)系。因此，用幾種已知分子量

的蛋白質(zhì)為標(biāo)準(zhǔn)，進(jìn)行凝膠層析，以每種蛋白質(zhì)的洗脫體枳對它們的分子量的對數(shù)作圖，繪制出標(biāo)準(zhǔn)洗脫

曲線。未知蛋白質(zhì)在同樣的條件下進(jìn)行凝膠層析，根據(jù)其所用的洗脫體積，從標(biāo)準(zhǔn)洗脫曲線上可求出此未

知蛋白質(zhì)對應(yīng)的分子量。

2.SDS?聚丙烯酰胺凝膠電泳法

蛋白質(zhì)在普通聚丙烯酰胺凝膠中的電泳速度取決于蛋白質(zhì)分子的大小、分子形狀和所帶電荷的多少。

SDS（十二烷基璜酸鈉）是一種去污劑，可使蛋白質(zhì)變性并解離成亞基。當(dāng)?shù)鞍踪|(zhì)樣品中加入SDS后，

SDS與蛋白質(zhì)分子結(jié)合，使蛋白質(zhì)分子帶上大量的強(qiáng)負(fù)電荷，并且使蛋白質(zhì)分子的形狀都變成短棒狀，從

而消除了蛋白質(zhì)分子之間原有的帶電荷量和分子形狀的差異。這樣電泳的速度只取決于蛋白質(zhì)分f量的大

小，蛋白質(zhì)分子在電泳中的相對遷移率和分子質(zhì)量的對數(shù)成直線關(guān)系。以標(biāo)準(zhǔn)蛋白質(zhì)分子質(zhì)量的對數(shù)和其

相對遷移率作圖，得到標(biāo)準(zhǔn)曲線，根據(jù)所測樣品的相對遷移率，從標(biāo)準(zhǔn)曲線上便可查出其分子質(zhì)量。

3.沉降法（超速離心法）

沉降系數(shù)（S）是指單位離心場強(qiáng)度溶質(zhì)的沉降速度。S也常用于近似地描述生物大分子?的大個。蛋

白質(zhì)溶液經(jīng)高速離心分離時，由于比重關(guān)系，蛋白質(zhì)分子趨于下沉，沉降速度與蛋白質(zhì)顆粒大小成正比，

應(yīng)用光學(xué)方法觀察離心過程中蛋白質(zhì)顆粒的沉降行為，可判斷出蛋白質(zhì)的沉降速度。根據(jù)沉降速度可求出

沉降系數(shù)，將S帶入公式，即可計算出蛋白質(zhì)的分子質(zhì)量。

二、習(xí)題

（一）名詞解釋

1.1.兩性離子（dipolarion）

2.2.必需犯基酸(essentialaminoacid)

3.3.等電點(isoelectricpoint,pl)

4.4.稀有氨，基酸(rareaminoacid)

5.5.非蛋白質(zhì)氨基酸(nonproteinaminoacid)

6.6.構(gòu)型(configuration)

7.7.蛋白質(zhì)的一級結(jié)構(gòu)(proteinprimarystructure)

8.8.構(gòu)象(conformation)

9.9.蛋白質(zhì)的二級結(jié)構(gòu)(proteinsecondarystructure)

10.結(jié)構(gòu)域(domain)

11.蛋白質(zhì)的三級結(jié)構(gòu)(proteintertiarystructure)

12.氫鍵(hydrogenbond)

13.蛋白質(zhì)的四級結(jié)構(gòu)(proteinquaternarystructure)

14.離子鍵(ionicbond)

15.超二級結(jié)構(gòu)(super-secondarystructure)

16.疏水鍵(hydrophobicbond)

17.范德華力(vanderWaalsforce)

18.鹽析(saltingoutj

19.鹽溶(saltingin)

20.蛋白質(zhì)的變性(denaturation)

21.蛋白質(zhì)的復(fù)性(renaturation)

22.蛋白質(zhì)的沉淀作用(precipitation)

23.凝膠電泳(gelelectrophoresis)

24.層析(chromatography)

(-)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，平均為一%,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處有最人吸收值。

6.組成蛋白質(zhì)的20種氨基酸中，含有咪理環(huán)的氨基酸是,含硫的氨基酸有

和O

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

O

8.a-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a-螺旋大都屬于一手螺旋。

9.在蛋白質(zhì)的a?螺旋結(jié)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.氨基酸與苗三酮發(fā)生氧化脫瘦脫氨反應(yīng)生成_____色化合物，而與瑋三

酮反應(yīng)生成黃色化合物。

12.維持蛋白質(zhì)的一級結(jié)構(gòu)的化學(xué)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、、

和.

13.穩(wěn)定蛋白質(zhì)膠體的因素是和0

14.GSH的中文名稱是，它的活性基團(tuán)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(dāng)達(dá)到一定的鹽飽和度時，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.鑒定蛋白質(zhì)多肽鏈氨基末端常用的方法有和。

19.測定蛋白質(zhì)分子量的方法有、和o

21.當(dāng)氨基酸溶液的pH=pl時，氨基酸以離子形式存在，當(dāng)pH>pl時，氨基酸

以離子形式存在。

23.天然蛋白質(zhì)中的a—螺旋結(jié)構(gòu)，其主鏈上所有的球基氧與亞氨基氫都參與了鏈內(nèi)

鍵的形成，因此構(gòu)象相當(dāng)穩(wěn)定。

24.將分子量分別為a(90000)、b(45000)、c(110000)的三種蛋白質(zhì)混合溶液

進(jìn)行凝膠過漉層析，它們被洗脫下來的先后順序是o

26.一個a-螺旋片段含有180個氨基酸殘基，該片段中有圈螺旋？該a-螺旋片段

的軸長為.

(三)選擇題

1.在生理pH條件下，卜.列哪種氨基酸帶正電荷？

A.丙氨酸B.酪筑酸C.賴氨酸

D.蛋氨酸E.異亮氨酸

2.下列氨基酸中哪一種是非必需氨基酸？

A.亮氨酸B.酪氨酸C.賴氨酸

D.蛋氨酸E.蘇氨酸

3.蛋白質(zhì)的組成成分中，在280nm處有最大吸收值的最主要成分是:

A.酪氨酸的酚環(huán)B.半胱氨酸的硫原子

C.肽鍵D.苯丙氨酸

4.下列4種氨基酸中哪個有堿性側(cè)?。?/p>

A.脯氨酸B.苯丙氨酸C.異亮氨酸D.賴氨酸

5.下列哪種氨基酸屬于亞氨基酸？

A.絲氨酸B.脯氨酸C.亮氨酸D.組氨酸

6.下列哪一項不是蛋白質(zhì)a-螺旋結(jié)構(gòu)的特點？

A.天然蛋白質(zhì)多為石手螺旋

B.肽鏈平面充分伸展

7.下列哪一項不是蛋白質(zhì)的性質(zhì)之一？

A.處于等電狀態(tài)時溶解度最小B.加入少量中性鹽溶解度增加

C.變性蛋白質(zhì)的溶解度增加D.有紫外吸收特性

8.下列氨基酸中哪一種不具有旋光性？

A.LeuB.AlaC.GlyD.SerE.Vai

9.在下列檢測蛋白質(zhì)的方法中，哪一種取決于完整的肽鏈？

A.凱氏定氮法B.雙縮尿反應(yīng)C.紫外吸收法D.苛三酮法

10.下列哪種酶作用于由堿性繳基酸的粉基形成的肽鍵？

A.糜蛋白酶B.按肽酶C.氨肽酶D.胰蛋白酶

11.下列有關(guān)蛋白質(zhì)的敘述哪項是正確的？

A.蛋白質(zhì)分子的凈可荷為零時的pH值是它的等電點

B.大多數(shù)蛋白質(zhì)在含有中性鹽的溶液中會沉淀析出

C.由于蛋白質(zhì)在等電點時溶解度最大，所以沉淀蛋白質(zhì)時應(yīng)遠(yuǎn)離等電點

D.以上各項均不正確

12.下列關(guān)于蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)的敘述，哪一項是錯誤的？

A.氨基酸的疏水側(cè)鏈很少埋在分子的中心部位

B.電荷的氨基酸側(cè)鏈常在分子的外側(cè)，面向水相

C.白質(zhì)的一級結(jié)構(gòu)在決定高級結(jié)構(gòu)方面是重要因素之一

D.白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)主要靠次級鍵維持

13.列哪些因素妨礙蛋白質(zhì)形成a-螺旋結(jié)構(gòu)？

A.脯氨酸的存在B.氨基酸殘基的大的支鏈

C.性氨基酸的相鄰存在D.性氨基酸的相鄰存在

E.以上各項都是

14.于伊折疊片的敘述，下列哪項是錯誤的？

A.3折疊片的肽鏈處于曲折的伸展?fàn)顟B(tài)

B.的結(jié)構(gòu)是借助手鏈內(nèi)氫鍵穩(wěn)定的

C.有的0-折疊片結(jié)構(gòu)都是通過幾段肽鏈平行排列而形成的

15.持蛋白質(zhì)二級結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的主要作用力是：

A.鹽鍵B.疏水鍵C.氫鍵D.二硫鍵

16.維持蛋白質(zhì)三級結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的因素是：

A.肽鍵B.二硫鍵C.離子鍵D.氫鍵E.次級鍵

17.凝膠過濾法分離蛋白質(zhì)時，從層析柱上先被洗脫下來的是：

A.分子量大的B.分子量小的

C.電荷多的D,帶電荷少的

18.下列哪項與蛋白質(zhì)的變性無關(guān)？

A.肽鍵斷裂B.氫鍵被破壞

C.離子鍵被破壞D.疏水鍵被破壞

19.蛋白質(zhì)空間構(gòu)象的特征主要取決于下列哪一項？

A.多肽鏈中氨基酸的排列順序B.次級鍵

C.鏈內(nèi)及鏈間的二硫鍵D.溫度及pH

20.下列哪個性質(zhì)是氨基酸和蛋白質(zhì)所共有的？

A.膠體性質(zhì)B.兩性性質(zhì)

C.沉淀反應(yīng)D.變性性質(zhì)

E.雙縮胭反應(yīng)

21.氨基酸在等電點時具有的特點是：

A.不帶正電荷B.不帶負(fù)電荷

C.A和BD.溶解度最大

E.在電場中不泳動

22.蛋白質(zhì)的一級結(jié)構(gòu)是指：

A.蛋白質(zhì)氨基酸的種類和數(shù)目B.蛋白質(zhì)中氨基酸的排列順序

C.蛋白質(zhì)分子中多肽鏈的折疊和盤繞D.包括A,B和C

(四)是非判斷題

()1.氨基酸與荀三酮反應(yīng)都產(chǎn)生藍(lán)紫色化合物。

()2.因為段基碳和亞氨基氮之間的部分雙鍵性質(zhì)，所以肽鍵不能自由旋轉(zhuǎn)。

()3.所有的蛋白質(zhì)都有酶活性。

()4.a-碳和峻基碳之間的鍵不能自由旋轉(zhuǎn)。

()5.多數(shù)氨基酸有D和L兩種不同構(gòu)型，而構(gòu)型的改變涉及共價鍵的破裂。

()6.所有氨基酸都具有旋光性。

()7.構(gòu)成蛋白質(zhì)的20種氨基酸都是必需氨基酸。

()8.蛋白質(zhì)多肽鏈中氨基酸的排列順序在很大程度上決定了它的構(gòu)象。

()9.一氨基一瓶基氨基酸的pl為中性，因為-COOH和-NH2的解離度相同。

()10.蛋白質(zhì)的變性是蛋白質(zhì)立體結(jié)構(gòu)的破壞，因此涉及肽鍵的斷裂。

()11.蛋白質(zhì)是生物大分子，但并不都具有四級結(jié)構(gòu)。

()12.血紅蛋白和肌紅蛋白都是氧的載體，前者是一個典型的變構(gòu)蛋白，在與氧結(jié)合

過程中呈現(xiàn)變構(gòu)效應(yīng)，而后者卻不是。

()13..用FDNB法利Edman降解法測定蛋白質(zhì)多肽鏈N-端氨基酸的原理是相同的。

()14.并非所有構(gòu)成蛋白質(zhì)的20種氨基酸的a-碳原子上都有一個自由竣基和一個自由

氨基。

()15.蛋白質(zhì)是兩性電解質(zhì)，它的酸堿性質(zhì)主要取決于肽鏈上可解離的R基團(tuán)。

()16.在具有四級結(jié)構(gòu)的蛋白質(zhì)分子中，每個具有三級結(jié)構(gòu)的多肽鏈?zhǔn)且粋€亞基。

()17.所有的肽和蛋白質(zhì)都能和硫酸銅的堿性溶液發(fā)生雙縮尿反應(yīng)。

()18.一個蛋白質(zhì)分子中有兩個半胱氨酸存在時，它們之間可以形成兩個二硫鍵。

()19.鹽析法可使蛋白質(zhì)沉淀，但不引起變性，所以鹽析法常用于蛋白質(zhì)的分離制備。

()20.蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)就是它的三級結(jié)構(gòu)。

()21.維持蛋白質(zhì)三級結(jié)構(gòu)最重要的作用力是氫鍵。

()22.具有四級結(jié)構(gòu)的蛋白質(zhì)，它的每個亞基單獨存在時仍能保存蛋白質(zhì)原有的生物

活性。

()23.變性蛋白質(zhì)的溶解度降低，是由于中和了蛋白質(zhì)分子表面的電荷及破壞了外層

的水膜所引起的。

()24.蛋白質(zhì)二級結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性是靠鏈內(nèi)氫鍵維持的，肽鏈上每個肽鍵都參與氫鍵的

形成。

(五)問答題

1.什么是蛋白質(zhì)的一級結(jié)構(gòu)？為什么說蛋白質(zhì)的一級結(jié)構(gòu)決定其空間結(jié)構(gòu)？

2.什么是蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)？蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)與其生物功能有何關(guān)系？

3.蛋白質(zhì)的a-螺旋結(jié)構(gòu)有何特點？

4.蛋白質(zhì)的p-折疊結(jié)構(gòu)有何特點？

5.舉例說明蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)與其功能之間的關(guān)系。

6.什么是蛋白質(zhì)的變性作用和復(fù)性作用？蛋白質(zhì)變性后哪些性質(zhì)會發(fā)生改變？

7.簡述蛋白質(zhì)變性作用的機(jī)制。

8.蛋白質(zhì)有哪些重要功能

9.下列試劑和酶常用于蛋白質(zhì)化學(xué)的研究中：CNBr、異硫鼠酸苯酯、丹黃酰氯、腺、

6mol/LHCk伊疏基乙醇、水合荀三酮、過甲酸、胰蛋白酶、胰凝乳蛋白酶。其中哪一個最

適合完成以下各項任務(wù)？

（1）測定小肽的氨基酸序列。

（2）鑒定肽的氨基末端殘基。

（3）不含二硫鍵的蛋白質(zhì)的可逆變性；如有二硫鍵存在時還需加什么試劑？

（4）在芳香族氨基酸殘基竣基側(cè)水解肽鍵。

（4）在蛋氨酸殘基粉基側(cè)水解肽鍵。

（5）在賴氨酸和精氨酸殘基痰基側(cè)水解肽鍵。

10.根據(jù)蛋白質(zhì)一級氨基酸序列可以預(yù)測蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)。假設(shè)有下列氨基酸序列

（如圖）：

151015

lle-Ala-His-Thr-Tyr-Gly-Pro-Glu-Ala-Ala-Met-Cys-Lys-Try-Glu-Ala-GIn-

202527

Pro-Asp-Gly-Met-Glu-Cys-Ala-Phe-His-Arg

（1）預(yù)測在該序列的哪一部位可能會出彎或P-轉(zhuǎn)角。

（2）何處可能形成鏈內(nèi)二硫鍵？

（3）假設(shè)該序列只是大的球蛋白的一部分，下面氨基酸殘基中哪些可能分布在蛋白的

外表面，哪些分布在內(nèi)部？

天冬氨酸：異亮氨酸；蘇氨酸：綴氨酸；谷氨酰胺：賴氨酸

二、習(xí)題解答

（-）名詞解釋

1.兩性離子：指在同一氨基酸分子上含有等量的正負(fù)兩種電荷，又稱兼性離子或偶極

離子。

2.必需氨基酸：指人體（和其它哺乳動物）自身不能合成，機(jī)體乂必需，需要從飲食

中獲得的氨基酸。

3.氨基酸的等電點：指氨基酸的正離子濃度和負(fù)離子濃度相等時的pH值，用符號pl

表示。

4.稀有氨基酸：指存在于蛋白質(zhì)中的20種常見氨基酸以外的其它罕見氨基酸，它們是

正常氨基酸的衍生物。

5.非蛋白質(zhì)氨基酸：指不存在于蛋白質(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。

6.構(gòu)型：指在立體異構(gòu)體中不對稱碳原子上相連的各原子或取代基團(tuán)的空間排布。構(gòu)

型的轉(zhuǎn)變伴隨著共價健的斷裂和重新形成。

7.蛋白質(zhì)的一級結(jié)構(gòu)：指蛋白質(zhì)多以鏈中氨基酸的排列順序，以及二硫鍵的位.圖。

8.構(gòu)象：指有機(jī)分子中，不改變共價鍵結(jié)構(gòu)，僅單鍵周圍的原子旋轉(zhuǎn)所產(chǎn)生的原子的

空間排布。--種構(gòu)象改變?yōu)榱硪环N構(gòu)象時，不涉及共價鍵的斷裂和重新形成。構(gòu)象改變不會

改變分子的光學(xué)活性。

9.蛋白質(zhì)的二級結(jié)構(gòu)：指在蛋白質(zhì)分子中的局部區(qū)域內(nèi)，多肽鏈沿一定方向盤繞和折

疊的方式。

10.結(jié)構(gòu)域：指蛋白質(zhì)多肽鏈在二級結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上進(jìn)一步卷曲折疊成幾個相對獨立的

近似球形的組裝體。

11.蛋白質(zhì)的三級結(jié)構(gòu)：指蛋白質(zhì)在二級結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上借助各種次級鍵卷曲折疊成特定

的球狀分子結(jié)構(gòu)的構(gòu)象。

12.氫鍵：指負(fù)電性很強(qiáng)的氧原子或氮原子與N-H或O-H的氫原子間的相互吸引力。

13.蛋白質(zhì)的四級結(jié)構(gòu)：指多亞基蛋白質(zhì)分子中各個具有三級結(jié)構(gòu)的多肽鏈以適當(dāng)方

式聚合所呈現(xiàn)的三維結(jié)構(gòu)，

14.離子鍵：帶相反電荷的基團(tuán)之間的靜電引力，也稱為靜電鍵或鹽鍵。

15.超一級結(jié)構(gòu)：指蛋白質(zhì)分子中相鄰的一級結(jié)構(gòu)單位組合在一起所形成的有規(guī)則的、

在空間上能辨認(rèn)的二級結(jié)構(gòu)組合體。

16.疏水鍵：非極性分子之間的一種弱的、非共價的相互作用。如蛋白質(zhì)分子中的疏

水側(cè)鏈避開水相而相互聚集而形成的作用力。

17.范德華力：中性原子之間通過瞬間靜電相互作用產(chǎn)生的一種弱的分子間的力。當(dāng)

兩個原子之間的距離為它們的范德華半徑之和時，范德華力最強(qiáng)。

18.鹽析：在蛋白質(zhì)溶液中加入一定量的高濃度中性鹽（如硫酸氨），使蛋白質(zhì)溶解度

降低并沉淀析出的現(xiàn)象稱為鹽析。

19.鹽溶：在蛋白質(zhì)溶液中加入少量中性鹽使蛋白質(zhì)溶解度增加的現(xiàn)象。

20.蛋白質(zhì)的變性作用：蛋白質(zhì)分子的天然構(gòu)象遭到破壞導(dǎo)致其生物活性喪失的現(xiàn)象。

蛋白質(zhì)在受到光照、熱、有機(jī)溶劑以及一些變性劑的作用時，次級鍵遭到破壞導(dǎo)致天然構(gòu)象

的破壞，但其一級結(jié)構(gòu)不發(fā)生改變。

21.蛋白質(zhì)的復(fù)性：指在一定條件下，變性的蛋白質(zhì)分子恢復(fù)其原有的天然構(gòu)象并恢

復(fù)生物活性的現(xiàn)象。

22.蛋白質(zhì)的沉淀作用：在外界因素影響下，蛋白質(zhì)分子失去水化膜或被中和其所帶

電布I，導(dǎo)致溶解度降低從而使蛋白質(zhì)變得不穩(wěn)定而沉淀的現(xiàn)象稱為蚩白質(zhì)的沉淀作用。

23.凝膠電泳：以凝膠為介質(zhì)，在電場作用下分離蛋白質(zhì)或核酸等分子的分離純化技

術(shù)。

24.層析：按照在移動相（可以是氣體或液體）和固定相（可以是液體或固體）之間

的分配比例將混合成分分開的技術(shù)。

（二）填空題

1.1.氨；按基；

3.3.谷氨酸；天冬氨酸；絲氨酸；蘇氨酸

4.4.苯丙氨酸；酪氨酸；色氨酸;紫外吸收

5.5.負(fù)極

6.6.組氨酸；半胱氨酸；蛋氨酸

7.7.a-螺旋結(jié)構(gòu)；p-折疊結(jié)構(gòu)

9.脯氨酸；羥脯氨酸

10.極性；疏水性

11.藍(lán)紫色；脯氨酸

12.肽鍵；二硫鍵；氫鍵；次級鍵；氫鍵；離子鍵；疏水鍵；范德華力

13.表面的水化膜；同性電荷

14.谷胱廿肽；疏基

15.增加；鹽溶；減小；沉淀析出；鹽析；蛋白質(zhì)分離

16.帶電荷量；分子大小；分子形狀；方向；速率

17.兩性離子；最小

18.FDNB法（2,4-二硝基氟苯法）；Edman降解法（苯異硫氫酸酯法）

19.沉降法；凝膠過濾法；SDS-聚丙烯酰胺凝膠電泳法（SDS法）

20.不動；向正極移動；向負(fù)極移動；

21.兩性離子;負(fù)；

23.氫鍵;

24.C；a；b

25.16672；66687；

26.5011；27nm

（三）選擇題

2.B：人（或哺乳動物）的必需氨基酸包括賴氨酸、色氨酸、甲硫氨酸、苯丙級酸、

綴氨酸、亮氨酸、異痙氨酸、蘇氨酸8種，酪氨酸不是必需氨基酸。

3.A：酪氨酸和苯丙氨酸在280rlm處的克分子消光系數(shù)分別為540何120,所以酪氨酸

比苯丙氨酸有較大吸收，而且大多數(shù)蛋白質(zhì)中都含有酪氨酸。肽健的最大吸收在215rlm，半

胱氨酸的硫原子在280nm和215nm均無明顯吸收。

4.D：在此4種氨基酸中，只有賴氨酸的R基團(tuán)可接受氫質(zhì)子，作為堿，而其它3種氨

基酸均無可解離的R側(cè)鏈。

5.B：氨基酸的a-碳上連接的是亞氨基而不是氨基，所以實際上屬于一種亞氨基酸，

而其它氨基酸的a-碳上都連接有氨基，是氨基酸。

7.C：蛋白質(zhì)處于等電點時，凈電荷為零，失去蛋白質(zhì)分子表面的同性電荷互相排斥

的穩(wěn)定因素，此時溶解度最??；加入少量中性鹽可增加置白質(zhì)的溶解度，即鹽溶現(xiàn)象；因為

蛋白質(zhì)中含有酪氨酸、苯丙氨酸和色氨酸，所以具有紫外吸收特性；變性蛋白質(zhì)的溶解度減

小而不是增加，因為蛋白質(zhì)變性后，近似于球狀的空間枸象被破壞，變成松散的結(jié)構(gòu)，原來

處于分子內(nèi)部的疏水性氨基酸側(cè)鏈暴露于分子表面，減不了與水分子的作用，從而使蛋白質(zhì)

溶解度減小并沉淀。

8.C：甘氨酸的a-碳原子連接的4個原子和基團(tuán)中有2個是氫原子，所以不是不對稱碳

原子，沒有立體異構(gòu)體，所以不具有旋光性。

9.B：雙縮股反應(yīng)是指含有兩個或兩個以I:肽鍵的化合物（肽及蛋白質(zhì)）與稀硫酸銅

的堿性溶液反應(yīng)生成紫色（或青紫色）化合物的反應(yīng)，產(chǎn)生顏色的深淺與蛋白質(zhì)的含量成正

比，所以可用于?蛋白質(zhì)的定量測定?，|三酮反應(yīng)是氨基酸的游離的a-NH與黃三胴之間的反

應(yīng)；凱氏定氮法是測定蛋白質(zhì)消化后產(chǎn)生的氨：紫外吸收法是通過測定蛋白質(zhì)的紫外消光值

定量測定蛋白質(zhì)的方法，因為大多數(shù)蛋白質(zhì)都含有酪氨酸，有些還含有色氨酸或苯丙氨酸，

這三種氨基酸具有紫外吸收特性，所以紫外吸收值與蛋白質(zhì)含量成正比。

10.D：靡蛋白懶即胰凝乳蛋白能作用于酪氨酸、色氨酸和苯丙氨酸的陵基參與形成的

肽鍵；瘦肽酶是從肽鏈的按基端開始水解肽鍵的外肽的；氨肽酶是從肽鏈的氨基端開始水解

肽鍵的外肽酶；胰蛋白酶可以專一地水解堿性氨基酸的蝮基參與形成的肽鍵。

11.A：蛋白質(zhì)的等電點是指蛋白質(zhì)分子內(nèi)的正電荷桌能總數(shù)與負(fù)電荷總數(shù)相等時的pH

值。蛋白質(zhì)鹽析的條件是加入足量的中性鹽，如果加入少量中性鹽不但不會使蛋白質(zhì)沉淀析

出反而會增加其溶解度，即鹽溶。在等電點時，蛋白質(zhì)的凈電荷為零，分子間的凈電斥力最

小，所以溶解度最小，在溶液中易于沉淀，所以通常沉淀蛋白質(zhì)應(yīng)調(diào)pH至等電點。

12.A：在蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)中，通常是疏水性氨基酸的側(cè)鏈存在于分子的內(nèi)部，因為

疏水性基團(tuán)避開水相而聚集在一起，而親水側(cè)鏈分布在分子的表面以充分地與水作用；蛋白

質(zhì)的一級結(jié)構(gòu)是多肽鏈中氨基酸的排列順序，此順序即決定了肽鏈形成二級結(jié)構(gòu)的類型以及

更高層次的結(jié)構(gòu)；維持蛋白質(zhì)空間結(jié)構(gòu)的作用力主要是次級鍵。

13.E：脯氨酸是亞氨基酸，參與形成肽鍵后不能再與C=0氧形成氫鍵，因此不能形成

a-螺旋結(jié)構(gòu);氨基酸殘基的支鏈大時\空間位阻大，妨礙螺旋結(jié)構(gòu)的形成；連續(xù)出現(xiàn)多個酸

性氨基酸或堿性氨基酸時，同性電荷會互相排斥，所以小能形成穩(wěn)定的螺旋結(jié)構(gòu)。

15.C：蛋白質(zhì)二級結(jié)構(gòu)的兩種主要類型是a-螺旋結(jié)構(gòu)和伊折疊結(jié)構(gòu)。在a-螺旋結(jié)構(gòu)

中肽鏈上的所有氨基酸殘基均參與氫鍵的形成以維持螺旋結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定。在但折疊結(jié)構(gòu)中，

相鄰肽鏈或肽段之間形成氫鍵以維持結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定，所以氫鍵是維持蛋白質(zhì)二級結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的主

要作用力。離子鍵、疏水催和范德華力在維持蛋白質(zhì)的三級結(jié)構(gòu)和四級結(jié)構(gòu)中起重要作用，

而二硫鍵在穩(wěn)定蛋白質(zhì)的三級結(jié)構(gòu)中起一定作用。

16.E：肽鍵是連接氨基酸的共價鍵，它是維持蛋白質(zhì)一級結(jié)構(gòu)的作用力；而硫鍵是2

分子半胱氨酸的疏基脫氫氧化形成的共價鍵，它可以存在于2條肽鏈之間也可以由存在于同

一條肽鏈的2個不相鄰的半胱氨酸之間，它在維持蛋白質(zhì)三級結(jié)構(gòu)中起一定作用，但不是最

主要的。離了?鍵和氫鍵都是維持蛋白質(zhì)三級結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的因素之一，但此項選擇不全面，也不

確切。次級鍵包括氫鍵、離子鍵、疏水鍵和范德華力，所以次項選擇最全面、確切。

17.A：用凝膠過濾柱層析分離蛋白質(zhì)是根據(jù)蛋白質(zhì)分子大小不同進(jìn)行分離的方法，與

蛋白質(zhì)分子的帶電狀況無關(guān)。在進(jìn)行凝膠過濾柱層析過程中，比凝膠網(wǎng)眼大的分子不能進(jìn)入

網(wǎng)眼內(nèi)，被排阻在凝膠顆粒之外。比凝膠網(wǎng)眼小的顆?？梢赃M(jìn)入網(wǎng)眼內(nèi)，分子越小進(jìn)入網(wǎng)眼

的機(jī)會越多，因此不同大小的分子通過凝膠層析柱時所經(jīng)的路程距離不同，大分子物質(zhì)經(jīng)過

的距離短而先被洗出，小分子物質(zhì)經(jīng)過的距離長，后被洗脫，從而使蛋白質(zhì)得到分離。

18.A：蛋白質(zhì)的變性是其空間結(jié)構(gòu)被破壞，從而引起理化性質(zhì)的改變以及生物活性的

喪失，但其一級結(jié)構(gòu)不發(fā)生改變，所以肽鍵沒有斷裂。蛋白質(zhì)變性的機(jī)理是維持其空間結(jié)構(gòu)

穩(wěn)定的作用力被破壞，氫鍵、離子鍵和疏水鍵都是維持蛋白質(zhì)空間結(jié)構(gòu)的作用力，當(dāng)這些作

用力被破壞時空間結(jié)構(gòu)就被破壞并引起變性，所以與變性有關(guān)。

19.A：蛋白質(zhì)的一級結(jié)構(gòu)即蛋白質(zhì)多肽鏈中氨基酸的排列順序決定蛋白質(zhì)的空間構(gòu)象,

因為一級結(jié)構(gòu)中包含著形成空間結(jié)構(gòu)所需要的所有信息，氨基酸殘基的結(jié)構(gòu)和化學(xué)性質(zhì)決定

了所組成的蛋白質(zhì)的二級結(jié)構(gòu)的類型以及三級、四級結(jié)構(gòu)的構(gòu)象；二硫鍵和次級鍵都是維持

蛋白質(zhì)空間構(gòu)象穩(wěn)定的作用力，但不決定蛋白質(zhì)的構(gòu)象：溫度及pH影響蛋白質(zhì)的溶解度、

解離狀態(tài)、生物活性等性質(zhì)，但不決定蛋白質(zhì)的構(gòu)象。

20.B：氨基酸即有段基又有颯基，可以提供氫質(zhì)子也可以接受氫質(zhì)子，所以即是酸又

是堿，是兩性電解質(zhì)。由氨基酸組成的蛋白質(zhì)分子上也有可解離基團(tuán)，如谷氨酸和天冬氨酸

側(cè)鏈基團(tuán)的竣基以及賴氨酸的側(cè)鏈氨基，所以也是兩性電解質(zhì)，這是氨基酸和蛋白質(zhì)所共有

的性質(zhì)；膠體性質(zhì)是蛋白質(zhì)所具有的性質(zhì)，沉淀反應(yīng)是蛋白質(zhì)的膠體性質(zhì)被破壞產(chǎn)生的現(xiàn)象;

變性是蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)被破壞后性質(zhì)發(fā)生改變并喪失生物活性的現(xiàn)象，這三種現(xiàn)象均與氨

基酸無關(guān)。

21.E：氨基酸分子上的正電荷數(shù)和負(fù)電荷數(shù)相等時的pH值是其等電點，即凈電荷

為零，此時在電場中不泳動。由于凈電荷為零，分子間的凈電斥力最小，所以溶解度最小。

22.B：蛋白質(zhì)的一級結(jié)構(gòu)是指蛋白質(zhì)多肽鏈中氨基酸的排列順序，蛋白質(zhì)中所含氨基

酸的種類和數(shù)目相同但排列順序不同時，其一級結(jié)構(gòu)以及在此基礎(chǔ)上形成的空間結(jié)構(gòu)均有很

大不同。蛋白質(zhì)分了?中多肽鏈的折疊和盤繞是蛋白質(zhì)二級結(jié)構(gòu)的內(nèi)容，所以B項是正確的。

（四）是非判斷題

1.錯：脯氨酸與苗三酮反應(yīng)產(chǎn)生黃色化合物，其它氨基酸與印三酮反應(yīng)產(chǎn)生藍(lán)色化合

物。

3.錯：蛋白質(zhì)具有重要的生物功能，有些蛋白質(zhì)是酹，可催化特定的生化反應(yīng)，有些

蛋白質(zhì)則具有其它的生物功能而不具有催化活性，所以不是所有的蛋白質(zhì)都具有酷的活性。

4.錯：a-碳和按基碳之間的鍵是C-C單鍵，可以自由旋轉(zhuǎn)。

5.對：在20種氨基酸中，除甘軟酸外都具有不對稱碳原子，所以具有L-型和D-型2種

不同構(gòu)型，這兩種不同構(gòu)型的轉(zhuǎn)變涉及到共價鍵的斷裂和從新形成。

6.錯：由于甘氨酸的a-碳上連接有2個氫原子，所以不是不對稱碳原子，沒有2種不同

的立體異構(gòu)體，所以不具有旋光性。其它常見的氨基酸都具有不對稱碳原子，因此具有旋光

性。

7.錯：必需氨基酸是指人（或哺乳動物）自身不能合成機(jī)體又必需的氨基酸，包括8

種氨基酸。其它氨基酸人體自身可以合成，稱為非必需氨基酸。

8.對：蛋白質(zhì)的一級結(jié)構(gòu)是蛋白質(zhì)多肽鏈中氨基酸的排列順序，不同氨基酸的結(jié)構(gòu)和

化學(xué)性質(zhì)不同，因而決定了多肽鏈形成二級結(jié)構(gòu)的類型以及不同類型之間的比例以及在此基

礎(chǔ)上形成的更高層次的空間結(jié)構(gòu)。如在脯氨酸存在的地方a-螺旋中斷，R側(cè)鏈具有大的支

鏈的氨基酸聚集的地方妨礙螺旋結(jié)構(gòu)的形成，所以一級結(jié)構(gòu)在很大程度上決定了蛋白質(zhì)的空

間構(gòu)象。

9.錯：一氨基一段基氨基酸為中性氨基酸，其等電點為中性或接近中性，但氨基和竣

基的解離度，即pK值不同。

10.IS：蛋白質(zhì)的變性是蛋白質(zhì)空間結(jié)構(gòu)的破壞，這是由于維持蛋白質(zhì)構(gòu)象穩(wěn)定的作

用力次級鍵被破壞所造成的，但變性不引起多肽鏈的降解，即肽鏈不斷裂。

11.對：有些蛋白質(zhì)是由一條多肽鏈構(gòu)成的，只具有三級結(jié)構(gòu)，不具有四級結(jié)構(gòu)，如肌

紅蛋白。

12.對：血紅蛋白是由4個亞基組成的具有4級結(jié)楂的蛋白質(zhì)，當(dāng)血紅蛋白的一個亞基

與氧結(jié)合后可加速其它亞基與氧的結(jié)合，所以具有變構(gòu)效應(yīng)。肌紅蛋白是僅有一條多肽鏈的

蛋白質(zhì)，具有三級結(jié)構(gòu)，不具有四級結(jié)構(gòu)，所以在與氧的結(jié)合過程中不表現(xiàn)出變構(gòu)效應(yīng)。

13.錯：Edman降解法是多肽鏈N端氨基酸殘基板苯異硫氫酸酯修飾，然后從多肽鏈

上切下修飾的殘基，經(jīng)層析鑒定可知N端氨基酸的種類，而余下的多肽鏈仍為一條完整的

多肽鏈，被I可收后可繼續(xù)進(jìn)行下一輪Edman反應(yīng)，測定N末端第二個氨基酸。反應(yīng)重復(fù)多

次就可連續(xù)測出多肽鏈的畫基酸順序。FDNB法（Sanger反應(yīng)）是多肽鏈N末端氨基酸與

FDNB（2,4-二硝基氨苯）反應(yīng)生成二硝基苯衍生物（DNP?蛋白），然后將其進(jìn)行酸水解，

打斷所有肽鍵，N末端氨基酸與二硝基苯基結(jié)合牢固，不易被酸水解。水解產(chǎn)物為黃色的N

端DNP-氨基酸和各種游離氨基酸。將DNP-氨基酸抽提出來并進(jìn)行鑒定可知N端氨基酸的

種類，但不能測出其后氨基酸的序列。

14.對：大多數(shù)氨基酸的a-碳原子上都有一個自由氨基和一個自由竣基，但脯氨酸和

羥肺氨酸的a-碳原子上連接的氨基氮與側(cè)鏈的末端碳共價結(jié)合形成環(huán)式結(jié)構(gòu)，所以不是自

由氨基。

15.對：蛋白質(zhì)是由氨基酸組成的大分子，有些氨基酸的R側(cè)鏈具有可解離基團(tuán)，如

按基、氨基、咪理基等等，這些基團(tuán)有的可釋放H+,有的可接受H+，所以使得蛋白質(zhì)分子

即是酸乂是堿，是兩性電解質(zhì)。蛋白質(zhì)分子中可解離R基團(tuán)的種類和數(shù)量決定了蚤白質(zhì)提

供和接受H+的能力，即決定了它的酸堿性質(zhì)。

16.對：在具有四級結(jié)構(gòu)的蛋白質(zhì)分子中，每個具有三級結(jié)構(gòu)的多肽鏈?zhǔn)且粋€亞基。

17.錯：具有兩個或兩個以上肽鍵的物質(zhì)才具有類似于雙縮股的結(jié)構(gòu)，具有雙縮麻反

應(yīng)，而二肽只具有一個肽混，所以不具有雙縮胭反應(yīng)。

18.錯：二硫鍵是由兩個半胱氨酸的疏基脫氫氧化而形成的，所以兩個半胱氨酸只能

形成一個二硫鍵。

19.對：鹽析引起的蛋白質(zhì)沉淀是由于大量的中性鹽破壞了蛋白質(zhì)膠體的穩(wěn)定因素（蛋

白質(zhì)分子表面的水化膜及所帶同性電荷互相排斥），從而使蛋白質(zhì)溶解度降低并沉淀，但并

未破壞蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)，所以不引起變性。根據(jù)不同蛋白質(zhì)鹽析所需的鹽飽和度分段鹽析

可將蛋白質(zhì)進(jìn)行分離和純化。

20.錯：蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)包括二級結(jié)構(gòu)、三級結(jié)構(gòu)和四級結(jié)構(gòu)三個層次，三級結(jié)構(gòu)

只是其中一個層次。

21.錯：維持蛋白質(zhì)三級結(jié)構(gòu)的作用力有氫鍵、離子鍵、疏水鍵、范德華力以及二硫

鍵，其中最重要的是疏水譴。

22.錯：具有四級結(jié)構(gòu)的蛋白質(zhì)，只有所有的亞基以特定的適當(dāng)方式組裝在一起時才

具有生物活性，缺少一個亞基或單獨一個亞基存在時都不具有生物活性。

23.錯：蛋白質(zhì)變性是由于維持蛋白質(zhì)構(gòu)象穩(wěn)定的作用力（次級鍵和而硫鍵）被破壞

從而使蛋白質(zhì)空間結(jié)構(gòu)被破壞并山個喪失生物活性的現(xiàn)象。次級鍵被破壞以后，蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)

松散，原來聚集在分子內(nèi)部的疏水性氨基酸側(cè)鏈伸向外部，減弱了蛋白質(zhì)分子與水分子的相

互作用，因而使溶解度將低。

24.錯：蛋白質(zhì)二級結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性是由鏈內(nèi)氫鍵維持的，如a-螺旋結(jié)構(gòu)和0-折疊結(jié)構(gòu)

中的氫鍵均起到穩(wěn)定結(jié)構(gòu)的作用。但并非肽鏈中所有的肽鍵都參與氫鍵的形成，如脯氨酸與

相鄰氨基酸形成的肽鍵，以及自由回轉(zhuǎn)中的有些肽鍵不能形成鏈內(nèi)氫鍵。

（五）問答題（解題要點）

1.答：蛋白質(zhì)一級結(jié)構(gòu)指蛋白質(zhì)多肽鏈中氨基酸殘基的排列順序。因為蛋白質(zhì)分子肽

鏈的排列順序包含了自動形成復(fù)雜的三維結(jié)構(gòu)（即正確的空間構(gòu)象）所需要的全部信息，所

以一級結(jié)構(gòu)決定其高級結(jié)構(gòu)。

2.答：蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)是指蛋白質(zhì)分子中原子和基團(tuán)在三維空間上的排列、分布及

肽鏈走向。蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)決定蛋白質(zhì)的功能?？臻g結(jié)溝與蛋白質(zhì)各自的功能是相適應(yīng)的。

（2）a-螺旋結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定主要靠鏈內(nèi)氫犍，每個氨基酸的N-H與前面第四個氨基酸的

0=0形成氫鍵。

（3）天然蛋白質(zhì)的a-螺旋結(jié)構(gòu)大都為右手螺旋。

4.答：小折疊結(jié)構(gòu)又稱為出片層結(jié)構(gòu)，它是肽鏈主鏈或某一肽段的一種相當(dāng)伸展的結(jié)

構(gòu)，多肽鏈呈扇面狀折疊，

（1）兩條或多條幾乎完全伸展的多肽鏈（或肽段）側(cè)向聚集在一起，通過相鄰肽鏈主

鏈上的氨基和城基之間形成的氫鍵連接成片層結(jié)構(gòu)并維持結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定。

（3）。-折疊結(jié)構(gòu)有平行排列和反平行排列兩種。

5.答：蛋白質(zhì)的生物學(xué)功能從根本上來說取決于它的一級結(jié)構(gòu)。蛋白質(zhì)的生物學(xué)功能

是蛋白質(zhì)分了?的天然構(gòu)象所具有的屬性或所表現(xiàn)的性質(zhì)。一級結(jié)構(gòu)相同的蛋白質(zhì)，其功能也

相同，二者之間有統(tǒng)一性和相適應(yīng)性。

6.答：蛋白質(zhì)變性作用是指在某些因素的影響下，蛋白質(zhì)分子的空間構(gòu)象被破壞，并

導(dǎo)致其性質(zhì)和生物活性改變的現(xiàn)象。蛋白質(zhì)變性后會發(fā)生以下兒方面的變化:

（1）生物活性喪失;

（2）理化性質(zhì)的改變，包括：溶解度降低，因為疏水側(cè)鏈基團(tuán)暴露；結(jié)晶能力喪失:

分子形狀改變，由球狀分子變成松散結(jié)構(gòu)，分子不對稱性加大；粘度增加；光學(xué)性質(zhì)發(fā)生改

變，如旋光性、紫外吸收光譜等均有所改變。

（3）生物化學(xué)性質(zhì)的改變，分子結(jié)構(gòu)伸展松散，易被蛋白能分解。

7.答：維持蛋白質(zhì)空間構(gòu)象穩(wěn)定的作用力是次級鍵，此外，二硫鍵也起一定的作用。

當(dāng)某些因素破壞了這些作用力時，蛋白質(zhì)的空間構(gòu)象即遭到破壞，引起變性。

8.答：蛋白質(zhì)的重要作用主要有以卜.幾方面:

（1）生物催化作用酶是蛋白質(zhì)，具有催化能力，新陳代謝的所有化學(xué)反應(yīng)幾乎都

是在酶的催化下進(jìn)行的。

(2)結(jié)構(gòu)蛋白有些蛋白質(zhì)的功能是參與細(xì)胞和狙織的建成。

(3)運輸功能如血紅蛋白具有運輸氧的功能。

(4)收縮運動收縮蛋白（如肌動蛋白和肌球蛋白）與肌肉收縮和細(xì)胞運動密切相

關(guān)。

(5)激素功能動物體內(nèi)的激素許多是蛋白質(zhì)或多肽，是調(diào)節(jié)新陳代謝的生理活性

物質(zhì)。

(6)免疫保護(hù)功能抗體是蛋白質(zhì)，能與特異抗原結(jié)合以清除抗原的作用，具有免

疫功能。

（7）貯藏蛋白有些蛋白質(zhì)具有貯藏功能，如植物種子的谷蛋白可供種子萌發(fā)時利

用。

（8）接受和傳遞信息生物體中的受體蛋白能專一地接受和傳遞外界的信息。

（9）控制生長與分化有些蛋白參與細(xì)胞生長與分化的調(diào)控。

（10）毒蛋白能引起機(jī)體中毒癥狀和死亡的異體蛋白，如細(xì)菌毒素、蛇毒、蛇毒、

薨麻毒素等。

9.答；（a）異硫氫酸苯酯；（b）丹黃酰氯；（c）胭、0-疏基乙醇；（d）胰凝乳蛋白酶；

（e）CNBr;（f）胰蛋白酶。

10.答：（1）可能在7位和19位打彎，因為脯氨酸常出現(xiàn)在打彎處。

（2）13位和24位的半胱氨酸可形成二硫鍵。

（3）分布在外表面的為極性和帶電荷的殘基：Asp、Gin和Lys；分布在內(nèi)部的是非極

性的氨基酸殘基：Try、Leu和Vai；Thr盡管有極性，但疏水性也很強(qiáng)，因此，它出現(xiàn)在外

表面和內(nèi)部的可能性都有。

一、知識要點

核酸分兩大類：DNA和RNA。所有生物細(xì)胞都含有這兩類核酸。但病毒不同，DNA

病毒只含有DNA,RNA病毒只含RNA,

核酸的基本結(jié)構(gòu)單位是核甘酸。核苛酸由一個含氮堿基（喋吟或啼咤），一個戊糖（核

糖或脫氧核糖）和一個或幾個磷酸組成。核酸是一種多聚核甘酸，核甘酸靠磷酸二酯鍵彼此

連接在?起。核酸中還有少量的稀有堿基。RNA中的核苛酸殘基含有核糖，其喀嚏堿基?

般是尿喘咤和胞喀咤，而DNA中其核甘酸含有2。脫氧核糖，其啼咤堿基一般是胸腺啥咤和

胞嚏咤。在RNA和DNA中所含的喋吟基本上都是鳥喋吟和腺喋吟。核甘酸在細(xì)胞內(nèi)有許

多重要功能：它們用于合成核酸以攜帶遺傳信息；它們逐是細(xì)胞中主要的化學(xué)能載體；是許

多種酶的輔因子的結(jié)構(gòu)成分，而且有些（如CAMP、cGMP）還是細(xì)胞的第二信使。

DNA能夠以幾種不同的結(jié)構(gòu)形式存在。從B型DNA轉(zhuǎn)變而來的兩種結(jié)構(gòu)A型和Z型

結(jié)構(gòu)巳在結(jié)晶研究中得到證實。在順序相同的情況下A型螺旋較B型更短，具有稍大的直

徑。DNA中的一些特殊順序能引起DNA彎曲。帶有同一條鏈自身互補的顛倒重復(fù)能形成發(fā)

卡或十字架結(jié)構(gòu)，以鏡影排列的多嚅咤序列可以通過分子內(nèi)折疊形成三股螺旋，被稱為H

-DNA的三鏈螺旋結(jié)構(gòu)。由于它存在于基因調(diào)控區(qū)，因再有重要的生物學(xué)意義。

不同類型的RNA分子可自身回折形成發(fā)卡、局部雙螺旋區(qū)，形成二級結(jié)構(gòu)，并折疊產(chǎn)

生三級結(jié)構(gòu)，RNA與蛋白質(zhì)復(fù)合物則是四級結(jié)構(gòu)。tRNA的二級結(jié)構(gòu)為三葉草形，三級結(jié)構(gòu)

為倒L形。mRNA則是把遺傳信息從DNA轉(zhuǎn)移到核糖體以進(jìn)行蛋白質(zhì)合成的載體。

核酸的糖甘鍵和磷酸二酯鍵可被酸、堿和醉水解，產(chǎn)生堿基、核甘、核甘酸和寡核疔酸。

酸水解時，糖昔鍵比磷酸酯鍵易于水解；喋吟堿的糖昔鍵比喀吃堿的糖昔鍵易于水解?；喋吟

堿與脫氧核糖的糖背鍵最不穩(wěn)定。RNA易被稀堿水解，產(chǎn)生2：和3-核甘酸，DNA對堿比

較穩(wěn)定。細(xì)胞內(nèi)有各種核酸酶可以分解核酸。其中限制性內(nèi)切酶是基因工程的重要工具酶。

核酸的堿基和磷酸基均能解離，因此核酸具有酸堿性。堿基雜環(huán)中的氮具有結(jié)合和釋放

質(zhì)子的能力。核甘和核甘酸的堿基與游離堿基的解離性質(zhì)相近，它們是兼性離子。

核酸的堿基具有共規(guī)雙鍵，因而有紫外吸收的性質(zhì)。各種堿基、核昔和核甘酸的吸收光

譜略有區(qū)別。核酸的紫外吸收峰在260nm附近，可用于測定核酸。根據(jù)260nm與280rlm的

吸收光度（A260）可判斷核酸純度。

變性DNA在適當(dāng)條件下可以更性，物化性質(zhì)得到恢夏，具有減色效應(yīng)。用不同來源的

DNA進(jìn)行退火，可得到雜交分子。也可以由DNA鏈與互補RNA鏈得到雜交分子。雜交的

程度依賴;序列同源性。分子雜交是用于研究和分離特殊基因和RNA的重要分子生物學(xué)技

術(shù)。

染色體中的DNA分子是細(xì)胞內(nèi)最大的大分子。許多較小的DNA分子，如病毒DNA、

質(zhì)粒DNA、線粒體DNA和葉綠體口NA也存在于細(xì)胞中，許多DNA分子，特別是細(xì)菌的染

色體DNA和線粒體、葉綠體DNA是環(huán)形的。病毒和染色體DNA有一個共同的特點，就是

它們比包裝它們的病毒顆粒和細(xì)胞器要長得多，真核細(xì)胞所含的DNA要比細(xì)菌細(xì)胞多得多。

真核細(xì)胞染色質(zhì)組織的基本單位是核小體，它由DXIA和8個組蛋白分子構(gòu)成的蛋白質(zhì)

核心顆粒組成。其中H2A,H2B,H3,H4各占兩個分子，有一段DNA（約146bp）圍繞著

組蛋白核心形成左手性的線圈型超螺旋。細(xì)菌染色體也被高度折疊，壓縮成擬核結(jié)構(gòu)，但它

們比真核細(xì)胞染色體更富動態(tài)和不規(guī)則，這反映了原核生物細(xì)胞周期短和極活躍的細(xì)胞代

謝。

二、習(xí)題

(i)名詞解釋

1.單核甘酸(mononucleotide)

2.磷酸二酯鍵(phcsphodiesterbonds)

3.不對稱比率(dissymmetryratio)

4.堿基互補規(guī)律(complementarybasepairing)

5.反密碼子(anticcdon)

6.順反子(cistron)

7.核酸的變性與復(fù)性(denaturation、renaturation)

8.退火(annealing)

9.增色效應(yīng)(hyperchromiceffect)

10.減色效應(yīng)(hypochromiceffect)

11.噬菌體(phage)

12.發(fā)夾結(jié)構(gòu)(hairpinstructure)

13.DNA的熔解溫度(meltingtemperatureTm)

14.分子雜交(molecularhybridization)

15.環(huán)化核甘酸(cyclicnucleotide)

(二)填空題

1.DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)噗型是一于年提出的。

2.核酸的基本結(jié)構(gòu)單位是。

3.脫氧核糖核酸在糖環(huán)位置不帶羥基。

4.兩類核酸在細(xì)胞中的分布不同，DNA主要位于中，RNA主要位于中。

5.核酸分子中的糖背鍵均為型糖昔鍵。糖環(huán)與堿基之間的連鍵為鍵。核

背與核音之間通過鍵連接成多聚體。

6.核酸的特征元素。

7.堿基與戊糖間是C-C連接的是核首。

8.DNA中的嗑咤堿與RNA中的喀呢堿的氫鍵結(jié)合性質(zhì)是相似的。

9.DNA中的嗑咤堿與RNA中的喀呢堿的氫鍵結(jié)合性質(zhì)是相似的。

10.DNA雙螺旋的兩股鏈的順序是關(guān)系。

11.給動物食用3H標(biāo)記的,可使DNA帶有放射性，而RNA不帶放射性。

12.B型DNA雙螺旋的螺距為—，每匝螺旋有一對堿基，每對堿基的轉(zhuǎn)角是—o

13.在DNA分子中，一般來說G-C含量高時，比重—，Tm（熔解溫度）則—，分

子比較穩(wěn)定。

14.在一_條件下，互補的單股核甘酸序列將締結(jié)成雙鏈分子。

15.RNA分子指導(dǎo)蛋白質(zhì)合成，RNA分子用作蛋白質(zhì)合成中活化氨基酸的

載體。

16.DNA分子的沉降系數(shù)決定于、o

17.DNA變性后，紫外吸收____,粘度______、浮力密度_____,生物活性將_____o

18.因為核酸分子具有__、_所以在—nm處有吸收峰，可用紫外分光

光度計測定。

19.雙鏈DNA熱變性后，或在pH2以下，或在pH12以上時，其OD260,同

樣條件下，單鏈DNA的OD26