(完整版)第一章蛋白质的结构与功能(试题及答案)
第一章蛋白质的结构与功能
[测试题]
一、名词解释：1．氨基酸 2．肽 3．肽键 4．肽键平面 5．蛋白质一级结构 6．α-螺旋 7．模序
8．次级键 9．结构域 10．亚基 11．协同效应 12．蛋白质等电点 13．蛋白质的变性 14．蛋白质的沉淀 15．电泳
16．透析 17．层析 18．沉降系数 19．双缩脲反应 20．谷胱甘肽
二、填空题
21．在各种蛋白质分子中，含量比较相近的元素是____，测得某蛋白质样品含氮量为15.2克，该样品白质含量应为____克。
22．组成蛋白质的基本单位是____，它们的结构均为____，它们之间靠____键彼此连接而形成的物质称为____。
23．由于氨基酸既含有碱性的氨基和酸性的羧基，可以在酸性溶液中带____电荷，在碱性溶液中带____电荷，因此，氨基酸是____电解质。当所带的正、负电荷相等时，氨基酸成为____离子，此时溶液的pH值称为该氨基酸的____。
24．决定蛋白质的空间构象和生物学功能的是蛋白质的____级结构，该结构是指多肽链中____的排列顺序。25．蛋白质的二级结构是蛋白质分子中某一段肽链的____构象，多肽链的折叠盘绕是以____为基础的，常见的二级结构形式包括____，____，____和____。
26．维持蛋白质二级结构的化学键是____，它们是在肽键平面上的____和____之间形成。
27．稳定蛋白质三级结构的次级键包括____，____，____和____等。
28．构成蛋白质的氨基酸有____种，除____外都有旋光性。其中碱性氨基酸有____，____，____。酸性氨基酸有____，____。
29．电泳法分离蛋白质主要根据在某一pH值条件下，蛋白质所带的净电荷____而达到分离的目的，还和蛋白质的____及____有一定关系。
30．蛋白质在pI时以____离子的形式存在，在pH>pI的溶液中，大部分以____离子形式存在，在pH 31．将血浆蛋白质在pH8.6的巴比妥缓冲液中进行醋酸纤维素薄膜电泳，它们向____极泳动，依次分为 ____， ____，____，____，____。 32．在pH6.0时，将一个丙、精、谷三种氨基酸的混合液进行纸上电泳，移向正极的是____，移向负极的是____，留在原点的是____。 33．维持蛋白质胶体稳定的两个因素包括____和____，在蛋白质溶液中加入高浓度的中性盐使蛋白质沉淀的方法称为____，该方法一般不引起蛋白质____。 34．由于蛋白质分子中的酪氨酸、色氨酸和苯丙氨酸在分子结构中含有____双键，所以在波长____处有特征性吸收峰，该特点称为蛋白质的____性质。 35．蛋白质的变性是指在理化因素影响下引起蛋白质的____构象发生改变，____丧失，没有____的断裂，变性后使蛋白质____降低，____增加。 36．蛋白质可与某些试剂作用产生颜色反应，这些反应可以用来做蛋白质的____和____分析。常用的颜色反应有____，____，____等。 37．按照分子形状分类，蛋白质分子形状的长短轴之比小于10的称为____，大于10的称为____。按照组成成分分类，分子组成中仅含有氨基酸的称为____，分子组成中除了蛋白质部分还有非蛋白质部分的称为____，其中非蛋白质部分称____。 38．蛋白质可受____，____或____的作用而水解，最后彻底水解为各种____的混合物。 39．蛋白质是由许多____通过____连接形成一条或多条____链。在每条链的两端有游离的____基和游离的____基，这两端分别称为该链的____末端和____末端。 40．离子交换层析分离蛋白质是利用了蛋白质的____性质。阴离子交换层析在层析管内填充的交换树脂颗粒上带____电荷，可吸引带____电荷的蛋白质，然后用带____电荷的溶液洗柱将蛋白质洗脱下来。41．常用的蛋白质沉淀方法有：____、____、____、____。其中____和____法沉淀可保持蛋白质不变性。42．当蛋白质分子中的一个亚基与其配体结合后，能影响此寡聚体中另一个亚基与配体的结合能力，此效应称为____。当Hb的第一个亚基与O2结合后，对其他三个亚基与O2的结合具有____作用，这种效应称为____。其氧解离曲线呈____型。 43．蛋白质的四级结构是两个或两个以上的____聚合。它们的结合力主要靠____作用，____键和____键也参与四级结构的维持。它们可通过聚合和解聚改变蛋白质的生物学____。 三、选择题 A型题 44．蛋白质分子的元素组成特点是： A.含氮量约16% B.含大量的碳 C. 含少量的硫 D.含大量的 磷 E. 含少量的金属离子 45．测得某一蛋白质样品的含氮量为0.40g，此样品约含蛋白质多少g？ A.2.00g B.2.50g C.6.40g D.3.00g E.6.25g 46．下列含有两个羧基的氨基酸是： A.精氨酸 B.赖氨酸 C.甘氨酸 D.色氨酸 E.谷氨酸47．含有疏水侧链的氨基酸有： A.色氨酸、精氨酸 B.精氨酸、亮氨酸 C.苯丙氨酸、异亮氨酸 D.天冬氨酸、丙氨酸 E.谷氨酸、蛋氨酸 48．组成蛋白质的单位是： A.L-α-氨基酸 B.D-α-氨基酸 C.L-β-氨基 D.D-β-氨基 酸 E.L、D-α-氨基酸 49．在pH6.0的缓冲液中电泳，哪种氨基酸基本不动？ A.精氨酸 B.丙氨酸 C.谷氨酸 D.天冬氨 酸 E.赖氨酸 50．在pH7.0时，哪种氨基酸带正电荷？ A.丙氨酸 B.亮氨酸 C.赖氨酸 D.谷氨 酸 E.苏氨酸 51．天然蛋白质中不存在的氨基酸是： A.半胱氨酸 B.脯氨酸 C.丝氨酸 D.蛋氨 酸 E.瓜氨酸 52．蛋白质分子中的主要化学键是： A.肽键 B.二硫键 C.酯键 D.盐 键 E.氢键 53．多肽链中主链骨架的组成是： A.-NCCNNCCNNCCN- B.-CHNOCHNOCHNO- C.-CONHCHCONHC- D.-CNOHCNOHCNOH- E.-CNHOCNHOCNHO- 54．关于肽键的特点哪项叙述是不正确的？ A.肽键中的C-N键比相邻的N-Cα键短 B.肽键的C-N键具有部分双键性质 C.与α碳原子相连的N和C所形成的化学键可以自由旋转 D.肽键的C-N键可以自由旋转 E.肽键中C-N键所相连的四个原子在同一平面上 55．维持蛋白质一级结构的化学键是： A.盐键 B.二硫键 C.疏水键 D.氢 键 E.肽键 56．蛋白质中的α-螺旋和β-折叠都属于： 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57．α-螺旋每上升一圈相当于几个氨基酸？ A.2.5 B.3.6 C.2.7 D.4.5 E.3.4 58．维持蛋白质四级结构的主要化学键是： A.氢键 B.盐键 C.疏水键 D.二硫 键 E.范德华力 59．关于蛋白质分子三级结构的叙述哪项是错误的？ A.天然蛋白质分子均有这种结构 B.具有三级结构的多肽链都具有生物学活性 C.三级结构的稳定性主要由次级键维持 D.亲水基团大多聚集在分子的表面 E.决定盘绕折叠的因素是氨基酸残基 60．关于α-螺旋的论述哪项是不正确的？ A.α-螺旋是二级结构的常见形式 B.多肽链的盘绕方式是右手螺旋 C.每3.6个氨基酸残基盘绕一圈 D.其稳定性靠相邻的肽键平面间形成的氢键 E.影响螺旋的因素是氨基酸残基侧链的结构与性质 61．具有四级结构的蛋白质特征是： A.分子中一定含有辅基 B.是由两条或两条以上具有三级结构的多肽链进一步折叠盘饶而成 C.其中每条多肽链都有独立的生物学活性 D.其稳定性依赖肽键的维系 E.靠亚基的聚合和解聚改变生物学活 性 62．关于蛋白质四级结构的论述哪项是正确的？ A.其是由多个相同的亚基组成 B.其是由多个不同的亚基组成 C.一定是由种类相同而不同数目的亚基组成 D.一定是由种类不同而相同数目的亚基组成 E.亚基的种类和数目均可不同 63．下列哪一种物质不属于生物活性肽？ A.催产素 B.加压素 C.促肾上腺皮质激素 D.血红素 E.促甲状腺素释放激素 64．关于蛋白质结构的论述哪项是正确的？ A.一级结构决定二、三级结构 B.二、三级结构决定四级结构 C.三级结构都具有生物学活性 D.四级结构才具有生物学活性 E.无规卷曲是在二级结构的基础上盘曲而成 65．蛋白质分子引起280nm光吸收的最主要成分是： A.丝氨酸的-OH B.半胱氨酸的-SH C.苯丙氨酸的苯环 D.色氨酸的吲哚环 E.组氨酸的咪唑环 66．蛋白质的一级结构及高级结构决定于： A.分子中氢键 B.分子中盐键 C.分子内部疏水键 D.氨基酸的组成及顺序 E.氨基酸残基的性质 67．关于β-折叠的论述哪项是错误的？ A.β-折叠是二级结构的常见形式 B.肽键平面上下折叠呈锯齿状排列 C.是一条多肽链180O回折形成 D.局部两条肽链的走向呈顺向或反向平行 E.其稳定靠肽链间形成的氢键维系 68．关于β-折叠的叙述哪项是正确的？ A.β-角蛋白具有典型的β-折叠结构 B.两个相邻的肽键平面呈摺扇式折叠 C.β-折叠是一种较伸展的肽链结构 D.肽链间肽键平面上的N-H与C=O形成氢键 E.以上论述都正确 69．在pH7时其侧链能向蛋白质分子提供电荷的氨基酸是： A.缬氨酸 B.甘氨酸 C.半胱氨酸 D.赖氨酸 E.酪氨酸70．下列哪种氨基酸溶于水时不引起偏振光旋转？ A.谷氨酸 B.亮氨酸 C.丙氨酸 D.甘氨酸 E.苯丙氨酸71．合成蛋白质后才由前体转变而成的氨基酸是： A.脯氨酸 B.赖氨酸 C.谷氨酰胺 D.天冬酰胺 E.羟脯氨酸72．下列哪种氨基酸侧链的pK R值接近pH7？ A.精氨酸 B.赖氨酸 C.组氨酸 D.谷氨酸 E.天冬氨酸73．在pH7时赖氨酸净电荷为一个正电荷时： A.两个氨基解离 B.羧基解离 C.只有α-氨基解离 D.只有ε-氨基解离 E.所有可解离的基团都解离 74．谷氨酸的pK1为2.6，pK R为4.6 ， Pk2为9.6，其pI值为： A. 2.6 B. 3.6 C. 4.6 D. 6.1 E. 7.1 75．血浆蛋白质pI大多在5~6之间，它们在血液中的主要存在形式是： A.带正电荷 B.带负电荷 C.兼性离子 D.非极性离子 E.疏水分子 76．下列哪种试剂可使蛋白质的二硫键打开？ A.溴化氰 B.β-巯基乙醇 C.碘乙酸 D.2.4-二硝基氟苯 E.三氯醋酸 77．在下列哪种情况下，蛋白质胶体颗粒不稳定？ A.溶液pH>pI B.溶液pH C.溶液pH=pI D.溶液pH=7.4 E.在水溶液中 78．蛋白质的等电点是指： A.蛋白质溶液的pH=7时溶液的pH值 B.蛋白质溶液的pH=7.4时溶液的pH值 C.蛋白质分子呈正离子状态时的溶液的pH值 D.蛋白质呈负离子状态时的溶液pH值 E.蛋白质分子呈兼性离子状态时的溶液的pH值 79．蛋白质变性是由于： A.一级结构改变 B.辅基的脱落 C.亚基解聚 D.蛋白质水解 E.空间构象改变 80．关于蛋白质变性的叙述哪项是错误的？ A.氢键断裂 B.肽键断裂 C.生物学活性丧失 D.二级结构破坏 E.溶解度降低 81．醋酸纤维素薄膜电泳可将血浆蛋白质分五条带，向正极泳动速度由快向慢，依次排列顺序是： A.A、α1、β、γ、α2 B.A、β、βˊ、α1、α2 C.A、β、α1、α2 、γ D.A、α1、α2 、β、γ E.α1、α2 、β、γ、A 82．血清白蛋白（pI为4.7）在下列哪种pH值溶液中带正电荷？ A.pH4.0 B.pH5.0 C.pH6.0 D.pH7.0 E.pH8.0 83．下列哪种方法从组织提取液中沉淀蛋白质而不变性？ A.硫酸铵 B.三氯醋酸 C.氯化汞 D.丙 酮 E.1N盐酸 84．蛋白质变性是由于： A.氨基酸的排列顺序发生改变 B.氨基酸的组成发生改变 C.氨基酸之间的肽键断裂 D.氨基酸之间形成的次级键发生改变 E.蛋白质分子被水解为氨基酸 85．蛋白质变性后表现为： A.粘度下降 B.溶解度增加 C.不易被蛋白酶水解 D.生物学活性丧失 E.易被盐析出现沉淀 86．若用重金属沉淀pI为8.0的蛋白质时，该溶液的pH值应为： A.8 B.>8 C.<8 D.≥ 8 E.≤8 87．用钨酸钠沉淀蛋白质的原理是： A.破坏盐键 B.中和电荷 C.破坏氢 键 D.调节等电点 E.与蛋白质结合成不溶性盐 88．在饱和硫酸铵状态下，析出的蛋白质是： A.白蛋白 B.α-球蛋白 C.β-球蛋白 D.γ-球蛋白 E.免疫球蛋白 89．处于等电状态的蛋白质： A.分子不带电荷 B.分子带负电荷 C.分子带正电荷 D.分子带的电荷最多 E.分子最不稳定，易变性 90．将蛋白质溶液的pH值调至其pI时： A.蛋白质稳定性增加 B.蛋白质稳定性降低 C.蛋白质表面的净电荷增加 D.蛋白质表面的净电荷不变 E.对蛋白质表面水化膜无影响 91．下列方法中，哪一种不能将谷氨酸和赖氨酸分开？ A.纸层析 B.阴离子交换层析 C.阳离子交换层析 D.凝胶过滤 E.电泳92．对蛋白质沉淀、变性和凝固的关系的叙述，哪项是正确的？ A.变性蛋白质一定要凝固 B.变性蛋白质一定要沉淀 C.沉淀的蛋白质必然变 性 D.凝固的蛋白质一定变性 E.沉淀的蛋白质一定凝固 93．有一蛋白质水解产物在pH6.0时，用阳离子交换剂层析时，第一个被洗脱下来的氨基酸是： A.Val (pI 5.96) B.Asp (pI 2.77) C.Lys (pI 9.74) D.Arg (pI 10.76) E.Tyr (pI 5.66) 94．蛋白质溶液的稳定因素是： A.蛋白质溶液有分子扩散现象 B.蛋白质在溶液中有“布朗运动” C.蛋白质分子表面带有水化膜和同种电荷 D.蛋白质溶液的粘度大 E.蛋白质分子带有电荷 95．盐析法沉淀蛋白质的原理是： A.中和电荷、破坏水化膜 B.与蛋白质结合成不溶性蛋白盐 C.降低蛋白质溶液的介电常数 D.调节蛋白质溶液的等电 点 E.使蛋白质变性溶解度降低 96．血红蛋白运氧机制属于： A.加成反应 B.氧化还原反应 C.电子得失 D.氧合于解离 E.整合反应 97．从蛋白质中制取L-氨基酸多采用： A.碱水解法 B.高温高压法 C.酸水解 法 D.盐析法 E.紫外线照射 98．变性蛋白质的特点是： A.溶解度增加 B.粘度下降 C.紫外吸收降低 D.易被蛋白酶水解 E.生物活性不变 99．关于氨基酸的叙述哪项是错误的？ A.酪氨酸和丝氨酸含羟基 B.酪氨酸和苯丙氨酸含苯环 C.亮氨酸和缬氨酸是支链氨基酸 D.赖氨酸和精氨酸是碱性氨基酸 E.半胱氨酸和胱氨酸含巯基 100．镰刀状红细胞性贫血患者，Hb分子中氨基酸的替换及位置是： A.α-链第六位Val换成Glu B.β-链第六位Val 换成Glu C.α-链第六位Glu换成Val D.β-链第六位Glu 换成Val E.以上都不是 101．甘氨酸的pK-COOH=2.34，pK-NH2=9.60，故它的pI为： A.11.94 B.7.26 C.5.97 D.3.63 E.2.34 102．可用于测定多肽N-末端氨基酸的试剂有： A.甲酸 B.羟胺 C.溴化氰 D.β-巯基乙 醇 E.丹磺酰氯 103．可以裂解肽链中蛋氨酸残基末端的试剂是： A.羟胺 B.溴化氰 C.中强度的酸 D.胃蛋白酶 E.胰蛋白酶 104．混合氨基酸在中性溶液中的主要形式是： A.荷单价负电荷 B.荷单价正电荷 C.非极性分子 D.疏水分子 E.兼性离子 105．有一血清清蛋白(pI=6.85)的混合物在哪种条件下电泳分离效果最好？ A.Ph 4.9 B.pH 5.9 C.pH 6.5 D.pH 8.6 E.pH 3.5 106．有一混合蛋白质溶液，各种蛋白质的pI为4.6、5.0、5.3、6.7、7.3，电泳时欲使其中四种泳向正极，应该选择缓冲液的pH是： A.5.0 B.4.0 C.6.0 D.7.0 E.8.0 107．下列蛋白质通过凝胶过滤层析柱时，最先被洗脱的是： A.牛胰岛素（分子量5，700） B.肌红蛋白（分子量16，900） C.牛β乳球蛋白（分子量35，000） D.血清清蛋白（分子量68，500） E.马肝过氧化物酶（分子量247，500） 108．含卟啉环辅基的蛋白质是： A.血红蛋白 B.球蛋白 C.纤维蛋白 D.清蛋白 E. 胶原蛋白 109．下列不属于结合蛋白质的是： A.核蛋白 B.糖蛋白 C.脂蛋白 D.清蛋 白 E.色蛋白 110．有关血红蛋白（Hb）和肌红蛋白（Mb）的叙述不正确的是： A.都可以结合氧 B.Hb和Mb都含有铁 C.都是含辅基的结合蛋白 D.都具有四级结构形式 E.都属于色蛋白 B型题： (111～115) A.支链氨基酸 B.芳香族氨基酸 C.酸性氨基 酸 D.含硫氨基酸 E.碱性氨基酸 111．天冬氨酸 112．亮氨酸 113．赖氨酸 114．酪氨酸 115．蛋氨酸 （116～121） A.酚环 B.羟乙基-CHOH-CH3 C.异丙基 D.硫醚键-R-S-R- E.以 上都不是 116．亮氨酸含有 117．苏氨酸含有 118．半胱氨酸含有 119．苯丙氨酸含有 120．蛋氨酸含有 121．缬氨酸含有 (122～126) A.脯氨酸 B.组氨酸 C.色氨酸 D.天冬氨 酸 E.以上都不是 122．含咪唑基的是 123．含亚氨基的是 124．含有吲哚环的是 125．含有两个羧基的是 126．含有巯基的是 (127～130) A.肽键 B.盐键 C.二硫键 D.疏水 键.E.氢键 127．蛋白质中氨基酸的疏水侧链集中可形成 128．蛋白质中两个半胱氨酸残基间可形成 129．蛋白质分子中稳定α-螺旋的键力是 130．蛋白质被水解断裂的键是 （131～135） A.亚基聚合 B.亚基解聚 C.蛋白质变性 D.蛋白质水 解 E.肽键形成 131．四级结构形成时出现 132．四级结构破坏时出现 133．二、三级结构破坏时出现 134．一级结构破坏 135．一级结构形成 (136～139) A.变构剂 B.协同效应 C.变构效应 D.变构蛋 白 E.以上都不是 136．Hb在携带O2的过程中，引起构象改变的现象称为 137．Hb与O2结合时呈特征性“S”型曲线，称Hb为 138．Hb与O2结合时呈特征性“S”型曲线，称O2为 139．Hb O2协助不带O2的亚基结合O2的现象称为 (140～144) A.磷酸 B.铁卟啉 C.糖类 D.金属离 子 E.脂类 140．免疫球蛋白的辅基是 141．血红蛋白的辅基是 142．细胞色素C的辅基是 143．脂蛋白的辅基是 144．蛋白激酶的辅基是 (145～151) A.亚基 B.β-转角 C.α-螺旋 D.三股螺 旋 E.β-折叠 145．只存在于具有四级结构蛋白质中的是 146．α-角蛋白中含量很多的是 147．天然蚕丝中含量很多的是 148．胶原蛋白中含有的是 149．在脯氨酸残基处结构被破坏的是 150．氢键与长轴接近垂直的是 151．氢键与长轴接近平行的是 (152～156) A.0.9%NaCl B.常温乙醇 C.一定稀酸后加热 D.加热煮沸 E.高浓度硫酸铵 152．蛋白质即不变性又不沉淀是加入了 153．蛋白质即变性又沉淀是加入了 154．蛋白质变性但不沉淀是加入了 155．蛋白质沉淀但不变性是加入了 156．蛋白质变性凝固是因为 (157～160) A.去掉水化膜 B.去掉水化膜及中和电荷 C.电荷的种类 D.电荷的种类及颗粒大小 E.蛋白质的颗粒大小 157．用中性盐沉淀蛋白质是因为 158．用有机溶剂沉淀蛋白质是因为 159．影响蛋白质电泳的迁移率是 160．影响蛋白质电泳的方向是 X型题： 161．蛋白质特异的生物学功能主要有： A.是各种组织的基本组成成分 B.催化功能 C.收缩及运动功能 D.免疫功能 .E.调节功能 162．组成蛋白质的基本元素主要有： A.碳 B.氢 C.磷 D. 氧 E.氮 163．关于组成蛋白质的氨基酸的论述，哪些是正确的？ A.在α-碳上均含有氨基或亚氨基 B.所有的α-碳原子都是不对称碳原子 C.除甘氨酸外都属于L型氨基酸 D.在天然蛋白质分子中也含有D型氨基酸 E.各种氨基酸的侧链基本相同 164．关于肽键论述哪些是不正确的？ A.肽键是由氨基酸的氨基和羧基间脱水而成 B.肽键具有部分双键性质 C.肽键的键长比普通单键要长 D.肽键可以自由旋转 E.肽键是蛋白质的主要化学键 165．关于肽的论述，哪些是正确的？ A.肽是由氨基酸残基靠肽键连接而成 B.肽是组成蛋白质的基本单位 C.肽的水解产物是氨基酸残基 D.含有两个肽键的肽称为三肽 E.多肽链是蛋白质的基本结构 166．关于蛋白质的组成正确的有： A.由C、H、O、N等多种元素组成 B.含氮量相当接近约为6.25% C.基本单位均为α-氨基酸 D.构成蛋白质的氨基酸均含有不对称碳原子 E.氨基酸的排列顺序决定了蛋白质的空间构象 167．下列氨基酸中，有分支侧链的是 A.亮氨酸 B.异亮氨酸 C.缬氨酸 D.天冬酰胺 E.谷氨酰胺 168．下列氨基酸中，具有亲水侧链的是 A.苏氨酸 B.丝氨酸 C.亮氨酸 D.谷氨酸 E.丙氨酸 169．蛋白质的紫外吸收特性是由下列哪些结构引起的？ A.苯丙氨酸的苯环 B.酪氨酸的酚基 C.色氨酸的吲哚基 D.组氨酸的异吡唑基 E.缬氨酸的异丙基 170．关于蛋白质分子中的疏水键的叙述正确的是： A.是在α-螺旋的肽键之间形成 B.是在氨基酸侧链和蛋白质表面水分子之间形成 C.是在氨基酸顺序中不相邻的支链氨基酸侧链之间形成 D.是在氨基酸非极性侧链之间形成 E.疏水键是维持蛋白质三级结构的主要次级键 171．谷胱甘肽： A.是由谷氨酸、胱氨酸和甘氨酸组成 B.是一种重要的生物活性肽 C.是一种低分子量蛋白质 D.可参与氧化还原反应 E.具有氧化型和还原型两种结构 172．关于蛋白质二级结构的论述哪些是正确的？ A.一种蛋白质分子只存在一种二级结构形式 B.是多肽链本身折叠盘曲而成 C.主要存在形式有α-螺旋和β-折叠 D.维持二级结构的化学键是肽键和氢键 E.二级结构的存在形式是由氨基酸的组成决定 173．关于α-螺旋的叙述不正确的是 A.α-螺旋是一种左手螺旋构象 B.每3.6个氨基酸残基为一周，螺距为3.4nm C.其结构靠氢键维持 D.氨基酸侧链R基团分布在螺旋的外侧 E.酸性氨基酸集中区域有利于螺旋的形成 174．影响α-螺旋形成的因素包括： A.R基团的大小 B.R基团所带电荷的性质 C.R基团的形状 D.螺旋的旋转方向 E.肽键平面的结构 175．肽键平面中能够旋转的键有 A.C=O B.C-N C.N-H D.Cα -C E.Cα-N 176．下列关于β折叠结构的论述哪些是正确的？ A.是一种伸展的肽链结构 B.肽键平面折叠成锯齿状 C.两条以上的多肽链可顺向或反向平行 D.两链间聚合力维持其稳定 E.R基团交替分布在片层的上下方 177．关于蛋白质结构的叙述正确的有 A.一级结构是决定高级结构的重要因素 B.带电荷的氨基酸侧链伸向蛋白质分子表面 C.氨基酸侧链的疏水基团和辅基分布在分子内部 D.一种蛋白质可以有多个不同的结构域 E.不同的蛋白质具有相同的生物学功能是因为有相同的结构域 178．血红蛋白的结构特点是 A.具有两个α亚基和两个β亚基 B.是一种单纯蛋白质 C.每个亚基具有独立的三级结构 D.亚基间靠次级键连接 E.整个分子呈球形 179．可作为结合蛋白质的辅基有 A.核苷酸 B.金属离子 C.糖类 D.脂 类 E.激素 180．在pH6.0的溶液中，带正电荷的蛋白质有 A.pI为3.5的蛋白质 B.pI为4.5的蛋白质 C.pI为5.5的蛋白质 D.pI为6.5的蛋白质 E.pI为7.0的蛋白质 181．使蛋白质沉淀但不变性的方法有 A.中性盐沉淀蛋白质 B.鞣酸沉淀蛋白质 C.低温乙醇沉淀蛋白质 D.重金属盐沉淀蛋白质 E.常温乙醇沉淀蛋白质 182．蛋白质变性后 A.肽键断裂 B.一级结构改变 C.空间结构改变 D.分子内疏水基团暴露 E.溶解度明显下降 183．可测定蛋白质分子量的方法有 A.茚三酮反应 B.双缩脲反应 C.酚试剂反应 D.电泳法 E.超速离心法 184．蛋白质胶体溶液的稳定因素是： A.蛋白质颗粒在溶液中进行“布朗运动”促其扩散 B.蛋白质表面具有相同电荷 C.蛋白质分子表面存在水化膜 D.蛋白质溶液粘度大 E.蛋白质分子颗粒大 185．利用离子交换层析法分离纯化蛋白质，其原理是： A.蛋白质所带的电荷不同 B.组成蛋白质氨基酸的种类和数目不同 C.蛋白质的溶解度不同 D.蛋白质的分子量不同 E.蛋白质分子与其结合的配体不同 四、问答题 186．组成蛋白质的元素有哪几种？哪一种为蛋白质分子中的特征性成分？测其含量有何用途？ 187．组成蛋白质的氨基酸只有20种，为什么蛋白质的种类却极其繁多？ 188．何谓蛋白质的两性解离？利用此性质分离纯化蛋白质的常用方法有哪些？ 189．什么是蛋白质的变性作用？举例说明实际工作中应用和避免蛋白质变性的例子。 190．写出四种由甘氨酸参与合成的不同类型生物活性物质，并分别说明它们的主要功用。 [参考答案] 一、名词解释： １．氨基酸（amino acid）：是一类分子中即含有羧基又含有氨基的化合物。 ２．肽(peptide)：是氨基酸之间脱水，靠肽键连接而成的化合物。 ３．肽键：是一个氨基酸α-羧基与另一个氨基酸α-氨基脱水形成的键，也称为酰胺键。 ４．肽键平面（肽单元）：因肽键具有半双键性质，只有α-碳相连的两个单键可以自由旋转，在多肽链折叠盘绕时，Cα1、C、O、N、H、Cα2六个原子固定在同一平面上，故称为肽键平面。 ５．蛋白质一级结构：是指多肽链中氨基酸残基的排列顺序。 6．α-螺旋：多肽链的主链围绕中心轴有规律的螺旋式上升，每3.6个氨基酸残基盘绕一周，形成的右手螺旋，称为α-螺旋。 7．模序（motif）：在蛋白质分子中，两个或三个具有二级结构的片段，在空间上相互接近，形成一个具有特殊功能的空间结构，称为模序。 8．次级键：蛋白质分子侧链之间形成的氢键、盐键、疏水键三者统称为次级键。 9．结构域（domain）：蛋白质三级结构被分割成一个或数个球状或纤维状折叠较为紧密的区域，各行其功能，该区域称为结构域。 10．亚基：有些蛋白质分子中含有两条或两条以上具有三级结构的多肽链组成蛋白质的四级结构，才能完整的表现出生物活性，其中每个具有三级结构的多肽链单位称为蛋白质的亚基。 11．协同效应：是指一个亚基与其配体结合后能影响此寡聚体中另一亚基与配体的结合能力。如果是促进作用称为正协同效应，反之称为负协同效应。 12．蛋白质等电点（pI）：当蛋白质溶液处于某一pH值时，其分子解离成正负离子的趋势相等成为兼性离子，此时该溶液的pH值称为该蛋白质的等电点。 13．蛋白质的变性：在某些理化因素的作用下，使蛋白质严格的空间结构受到破坏，导致理化性质改变和生物学活性丧失称为蛋白质的变性。 14．蛋白质的沉淀：分散在溶液中的蛋白质分子发生凝聚，并从溶液中析出的现象称为蛋白质的沉淀。15．电泳（electrophoresis）：带电粒子在电场的作用下，向它所带的电荷相反方向泳动的现象称为电泳。16．透析（dialysis）：利用透析袋把大分子蛋白质与小分子化合物分开的方法称为透析。 17．层析（chromatography）：是一种利用混合物中各组分的理化性质或生物学性质的不同而使各组分借以分离的分法。 18．沉降系数（sedimentation coefficient,S）：颗粒在单位离心力场作用下的沉降速度，也可以看作是颗粒沉降速度和离心加速度的比值。 19．双缩脲反应（biuret reaction）：是指蛋白质和多肽分子中肽键在稀碱溶液中与硫酸铜共热产生紫红色络合物的反应，称为双缩脲反应。 20．谷胱甘肽(glutathione,GSH)：是由谷氨酸、半胱氨酸和甘氨酸缩合而成的三肽物质，谷氨酸通过γ-羧基与半胱氨酸的α-氨基形成肽键，故称γ-谷胱甘肽，SH表示分子中的自由巯基，具有还原性，可作为体内重要的还原剂，保护蛋白质和酶分子中巯基免遭氧化，使蛋白质或酶处在活性状态。 二、填空题 21．N ９５ 22．氨基酸Ｌ－α－氨基酸肽肽 23．正负两性兼性等电点（ｐＩ） 24．一氨基酸残基 25．局部肽键平面（肽单元）α－螺旋β－折叠β－转角无规卷曲 26．氢键－ＣＯ－—ＮＨ— 27．氢键离子键（盐键）疏水键范德华力 28．２０甘氨酸精氨酸组氨酸赖氨酸天冬氨酸谷氨酸 29．不同形状分子量大小 30．兼性负正 31．正清蛋白α１－球蛋白α２－球蛋白β－球蛋白γ－球蛋白 32．谷氨酸精氨酸丙氨酸 33．表面电荷水化膜盐析变性 34．共轭280nm 紫外吸收 35．空间生物学活性肽键溶解度粘度 36．定性定量茚三酮反应双缩脲反应酚试剂反应 37．球状蛋白纤维状蛋白单纯蛋白质结合蛋白质辅基 38．酸碱酶氨基酸 39．氨基酸肽键多肽羧氨ＣN 40．两性解离正负负 41．盐析法有机溶剂沉淀某些酸类沉淀重金属盐沉淀盐析低温有机溶剂 42．协同效应促进正协同效应Ｓ 43．亚基疏水作用氢离子功能 三、选择题 Ａ型题 44．A 45．B 46．E 47．C 48．A 49．B 50．C 51．E 52．A 53．C 54．D 55．E 56．B 57．B 58．C 59．B 60．D 61．E 62．E 63．D 64．A 65．D 66．D 67．C 68．E 69．D 70．D 71．E 72．C 73．E 74．B 75．B 76．B 77．C 78．E 79．E 80．B 81．D 82．A 83．A 84．D 85．D 86．B 87．E 88．A 89．D 90．B 91．D 92．D 93．C 94．C 95．A 96．D 97．C 98．D 99．E 100．D 101．C 102．E 103．B 104．A 105．D 106．D 107．E 108．A 109．D 110．D B型题 111．C 112．A 113．E 114．B 115．D 116．E 117．B 118．E 119．E 120．D 121．C 122．B 123．A 124．C 125．D 126．E 127．D 128．C 129．E 130．A 131．A 132．B 133．C 134．D 135．E 136．C 137．D 138．A 139．B 140．C 141．B 142．B 143．E 144．D 145．A 146．C 147．E 148．D 149．B 150．E 151．C 152．A 153．B 154．C 155．E 156．D 157．B 158．A 159．D 160．C X型题 161．BCDE 162．ABDE 163．AC 164．CD 165．ADE 166．ACE 167．ABC 168．ABD 169．ABC 170．CDE 171．BDE 172．BCE 173． ABE 174．ABC 175．DE 176．ABCE 177．ABDE 178．ACDE 179．ABCD 180．DE 181．AC 182．CDE 183．DE 184．BC 185．AB 四、问答题： 186．答：组成蛋白质的元素主要有碳、氢、氧、氮、硫，这是生物蛋白质所共有的，除此之外，有些蛋白质尚含有少量的磷或金属元素，如：铁、铜、锌、锰、钴、钼等，个别蛋白质还含有碘。其中各种蛋白质 的含氮量很接近，是蛋白质分子中的特征性成分，约占蛋白质总量的16%，即：1克氮相当于6.25克蛋白质，通过测定生物样品中的含氮量乘以6.25即可推算出该样品的蛋白质含量，即常用的定氮法。187．答：所说的组成生物蛋白质的氨基酸只有20种，是指这20种氨基酸都是编码氨基酸。即在生物细胞内合成蛋白质时直接应用的氨基酸。因为在模版mRNA链上都有其各自的密码，在蛋白质合成过程中或合成结束后，可在原来的某些氨基酸分子上进行化学修饰，生成另外的某些氨基酸。所以，在成熟的生物蛋白 分子中所含的氨基酸不仅这20种。另外，在以氨基酸为基本单位进行排列组合时，可以形成无数种多肽链。正因为氨基酸的种类、数目、比例、排列顺序及组成方式的不同，所以可构成种类繁多、结构与功能各异 的蛋白质。 188、答：蛋白质分子中带有可解离的氨基和羧基，这些基团在不同的pH溶液中可解离成正离子或负离子，因此蛋白质分子即可带有正电荷又可带有负电荷，这种性质称为蛋白质的两性解离。根据蛋白质的两性解 离性质，可采取电泳法和离子交换层析法分离纯化蛋白质。 189．答：所谓蛋白质的变性作用是指在理化作用影响下，蛋白质的空间构象受到破坏，其理化性质发生改变，生物学活性丧失。其实质是使蛋白质的次级键断裂，一级结构并未被破坏。利用此性质可采用酒精、 加热、紫外线照射等方法进行消毒、灭菌。利用钨酸、三氯醋酸等方法使其变性，沉淀去除血清蛋白质， 用于化验室检测。制备酶、疫苗、免疫血清等蛋白质制剂时，应选用不引起变性的沉淀剂，并在低温等适 当条件下保存。 190．答：甘氨酸和其他氨基酸一样，都是蛋白质、肽类合成的原料。除此之外，甘氨酸尚参与多种生物活性物质的合成。 （1）参与合成谷胱甘肽（G-SH）：GSH在体内重要的生理功用是保护某些蛋白质或酶蛋白分子中的巯基不被氧化，从而维持各自的生物学功能。 （2）参与核苷酸合成：甘氨酸在分解代谢过程中，可生成“一碳基团”，是合成嘌呤和嘧啶的原料。另外，甘氨酸本身直接参与嘌呤核苷酸的合成。 （3）参与血红素的合成：合成血红素的原料包括：甘氨酸、琥珀酰CoA及Fe2+。血红素是血红蛋白、肌红蛋白的辅基，直接参与氧的运输及储存。 （4）参与胆汁酸的合成：在肝细胞生成的游离胆汁酸（胆酸、鹅脱氧胆酸）一部分是与甘氨酸结合生成结合型胆汁酸（甘氨胆酸、甘氨鹅脱氧胆酸），是胆汁酸的运输形式之一。胆汁酸是界面活性物质，它们在脂肪的消化和吸收中起重要作用。 蛋白质结构与功能的关系 （The relationship between protein structure and function） 摘要蛋白质特定的功能都是由其特定的构象所决定的，各种蛋白质特定的构象又与其一级结构密切相关。天然蛋白质的构象一旦发生变化，必然会影响到它的生物活性。由于蛋白质的构象的变化引起蛋白质功能变化，可能导致蛋白质构象紊乱症，当然也能引起生物体对环境的适应性增强！现而今关于蛋白质功能研究还有待发展，一门新兴学科正在发展，血清蛋白组学，生物信息学等！本文仅就蛋白质结构与其功能关系进行粗略阐述。 关键词：蛋白质结构；折叠/功能关系；蛋白质构象紊乱症；分子伴侣 Keywords：protein structure；fold／function relationship；protein conformational disorder；molecular chaperons 虽然蛋白质结构与生物功能的关系比序列与功能的关系更加紧密，但结构与功能的这种关联亦若隐若现，并不能排除折叠差别悬殊的蛋白质执行相似的功能，折叠相似的蛋白质执行差别悬殊功能的现象的存在。无奈，该领域仍不得不将100多年前Fisher提出的“锁一钥匙”模型(“lock—key”model)和50多年前Koshand提出的诱导契合模型(induce fitmodel)作为蛋白质实现功能的理论基础。这2个略显粗糙的模型只是认为蛋白质执行功能的部位局限在结构中的一个或几个小区域内，此类区域通常是蛋白质表面上的凹洞或裂隙。这种凹洞或裂隙被称为“活性部位(active site)”或“别构部位（fallosteric site）”，凹陷部位与配体分子在空间形状和静电上互补。此外，在酶的活性部位中还存在着几个作为催化基团(catalyticgroup)的氨基酸残基。对蛋白质未来的研究应从实验基本数据的归纳和统计入手，从原始的水平上发现蛋白质的潜藏机制【1】。 蛋白质结构与功能关系的研究主要是以力求刻画蛋白质的3D结构的几何学为基础的。蛋白质结构既非规则的几何形，又非完全的无规线团(randomcoil)，而是有序(α一螺旋和β一折叠)与无序(线团或环域loop)的混合体。理解蛋白质3D结构的技巧是将结构简化，只保留某种几何特征或拓扑模式，并将其数字化。探求数字中所蕴含的规律，且根据这一规律将蛋白质进行分类，再将分类的结构与蛋白质的功能进行比较，以检验蛋白质抽象结构的合理性。如果一种对蛋白质结构的简化、比较和分类能与蛋自质的功能有较好地对应关系，那么这就是一种对蛋白质结构的有价值的理解。蛋白质结构中，多种弱力(氢键、范德华力、静电相互作用、疏水相互作用、堆积力等)和可逆的二硫键使多肽链折叠成特定的构象。从某种意义上说，共价键维系了蛋白质的一级结构；主链上的氢键维系了蛋白质的二级结构；而氨基酸侧链的相互作用和二硫桥维系着蛋白质的三级结构。亚基(subunit)内部的侧链相互作用是构象稳定的基础，蛋白质链之间的侧链的相互作用是亚基组装(四级结构)的基础，而蛋白质中侧链与配体基团问的相互作用是蛋白质行使功能的基础。 牛胰核糖核酸酶(RNase)变性和复性的实验是蛋白质结构与功能关系的很好例证。蛋白质空间结构遭到破坏；，可导致蛋白质的理比性质和生物学性质的变化，这就是蛋白质变性。变性的蛋白质，只要其一级结构仍然完好，可在一定条件下恢复其空间结构，随之理化性质和生物学性质也可重现，这被称为复性。RNase是由124个氨基酸残基组成的一条肽链，分子中8个半胱氨酸的巯基构成4对二硫键，进而形成具有一定空间构象的活性蛋白质。天然RNase遇尿素和β巯基乙醇时发生变性，其分子中的氢键和4个二硫键解开，严密的空间结构遭破坏，丧失了生物学活性，但一级结构完整无损。若去除尿素和β巯基乙醇，RNase又可恢复其原有构象和生物学活性。RNase分子中的8个巯基若随机排列成二硫键可有105种方式。有活性的RNase只是其中的一种，复性时之所以选择了自 第一章蛋白质的结构与功能 【习题】 一、单项选择题 1. 蛋白质溶液的紫外吸收特征与下列哪组氨基酸有关： A. 甘氨酸、丙氨酸 B. 半胱氨酸、丝氨酸 C. 谷氨酸、天冬氨酸 D. 色氨酸、酪氨酸 E. 组氨酸、赖氨酸 2. 蛋白质变性时 , 下述哪项是错误的？ A. 空间构象剧烈改变 B. 多肽链松散 C. 水中溶解度降低 D. 次级键破坏 E. 多肽链断裂 3. 下列哪项是利用蛋白质变性的原理 : A. 电泳分离蛋白 B. 盐析沉淀蛋白 C. 高温消毒物品 D. 稀释蛋白溶液 E. 低温保存蛋白 4. 下列哪种方法使蛋白质沉淀而不能使蛋白质变性 : A. 加热至沸 B. 加入 AgNO3 C. 加人 75% 乙醇 D. 加入三氯醋酸 E. 加入 (NH)2S04 5. 下列哪种氨基酸中含有巯基 : A. 丙氨酸 B. 胱氨酸 C. 半胱氨酸 D. 蛋氨酸 E. 丝氨酸 6. 关于α螺旋的概念 , 下列哪项是错误的 : A. 一般为右手螺旋 B. 3.6 个氨基酸为一螺旋 C. 主要以氢键维系 D. 主要以二硫键维系 E. 氨基酸的侧链影响螺旋的形成 7. 关于蛋白质四级结构叙述 , 哪项是错误的： A. 亚基和亚基之间可以相同或不同 B. 亚基都具有生物学活性 C. 各亚基都具有三级结构 D. 亚基间以次级键相连 E. 蛋白质不一定都有四级结构 8．测得某血清标本的含氮量为 0.40g/L, 蛋白质的含量是 : A. 2.5g/L B .5g/L C. 2.0/L D. 6.25g/L E. 3g/L 9. 下列哪种氨基酸是环状亚氨酸： A. 苯丙氨酸 B. 色氨酸 C .脯氨酸 D. 酪氨酸 E. 组氨酸 第一章蛋白质的结构与功能 一、名词解释 1. 氨基酸的等电点2、肽键3、肽单位4、蛋白质一级结构5、蛋白质二级结构6、a螺旋7、& 折叠8、超二级结构（模体） 9、结构域10、蛋白质变性11 、蛋白质复性12、蛋白质三级结构13、蛋白质四级结构14、别构 效应 二、填空题 1．组成蛋白质的氨基酸分子结构中含有羟基的有 ___________________ 、 ______________ 、 _____________ 。 2. 氨基酸在等电点（pl）时，以 ___________ 离子形式存在，在pH>pl时以__________________ 离子形式存在，在pH 蛋白质习题 一、是非题 1．所有蛋白质分子中N元素的含量都是16％。 2．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。 3．蛋白质构象的改变是由于分子内共价键的断裂所致。 4．氨基酸是生物体内唯一含有氮元素的物质。 5．组成蛋白质的20种氨基酸分子中都含有不对称的α-碳原子。 6．用凝胶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。 7．蛋白质分子的亚基就是蛋白质的结构域。 8．在酸性条件下茚三酮与20种氨基酸部能生成紫色物质。 9．蛋白质变性是其构象发生变化的结果。 10．脯氨酸不能维持α-螺旋，凡有脯氨酸的部位肽链都发生弯转。 11．蛋日质的空间结构在很大程度上是由该蛋白质的一级结构决定的。 12．胶原蛋白在水中煮沸转变为明胶，是各种氨基酸的水溶液。 13．蛋白质和酶原的激活过程说明蛋白顺的一级结构变化与蛋白质的功能无关。 14．利用盐浓度的不同可以提高或降低蛋白质的溶解度。 15．血红蛋白比肌红蛋白携氧能力高．这是因为它有多个亚基。 二、填空题 1．20种氨基酸中是亚氨基酸．它可改变α-螺旋方向。 2．20种氨基酸中除外都有旋光性。 3．20种氨基酸中和分子量比较小而且不含硫，在折叠的多肽链中能形成氢键。 4．20种氨基酸中的一个环氮上的孤对电子，像甲硫氨酸一样，使之在血红蛋白分子中与铁离子结合成为配位体。 5．球蛋白分子外部主要是基团．分子内部主要是基团。 6．1953年英国科学家桑耳等人首次完成牛胰岛素的测定，证明牛胰岛素由条肽链共个氨基酸组成。 7．测定蛋白质浓度的方法有、、 8．氨基酸混合物纸层析图谱最常用的显色方法是 9．用紫外光吸收法测定蛋白质含量的依据是所有的蛋白质分子中都含有、、和三种氨 基酸。 10．1965年中国科学家完成了由53个氨基酸残基组成的的人工合成。 11．目前已知的蛋白质二级结构有、、、和几种基本形式。 蛋白质结构与功能的关系 蛋白质的结构包括一级结构、二级结构、三级结构、四级结构。 一级结构是蛋白质的一级结构指在蛋白质分子从N-端至C-端的氨基酸排列顺序。一级结构是蛋白质空间构象和特异生物学功能的基础，但不是决定蛋白质空间构象的唯一因素。 蛋白质的二级结构是指多肽链的主链骨架本身在空间上有规律的折叠和盘绕，它是由氨基酸残基非侧链基团之间的氢键决定的。常见的二级结构有α螺旋、三股螺旋、β折叠、β转角、β凸起和无规卷曲。α螺旋中肽链骨架围绕一个轴以螺旋的方式伸展，它可能是极性的、疏水的或两亲的。β折叠是肽链的一种相当伸展的结构，有平行和反平行两种。如果β股交替出现极性残基和非极性残基，那么就可以形成两亲的β折叠。β转角指伸展的肽链形成180°的U形回折结构而改变了肽链的方向。β凸起是由于β折叠股中额外插入一个氨基酸残基而形成的，它也能改变多肽链的走向。无规卷曲是在蛋白质分子中的一些极不规则的二级结构的总称。无规卷曲无固定走向，有时以环的形式存在，但不是任意变动的。从结构的稳定性上看，右手α螺旋＞β折叠＞ U型回折＞无规卷曲，但在功能上，酶与蛋白质的活性中心通常由无规卷曲充当，α右手螺旋和β折叠一般只起支持作用。 蛋白质的三级结构是指多肽链在二级结构的基础上，进一步盘绕、卷曲和折叠，形成主要通过氨基酸侧链以次级键以及二硫键维系的完整的三维结构。三级结构通常由模体和结构域组成。稳定三级结构的化学键包括氢键、疏水键、离子键、范德华力、金属配位键和二硫键。模体可用在一级结构上，特指具有特殊生化功能的序列模体，也可被用于功能模体或结构模体，相当于超二级结构。结构模体是结构域的组分，基本形式有αα、βαβ和βββ等。常见的模体包括：左手超螺旋、右手超螺旋、卷曲螺旋、螺旋束、α螺旋-环-α螺旋、Rossmann卷曲和希腊钥匙模体。结构域是在一个蛋白质分子内的相对独立的球状结构和/或功能模块，由若干个结构模体组成的相对独立的球形结构单位，它们通常是独自折叠形成的，与蛋白质的功能直接相关。一个结构域通常由一段连续的氨基酸序列组成。根据其占优势的二级结构元件的类型，结构域可分为五大类：α结构域、β结构域、α/β结构域、α+β 结构域、交联结构域。以上每一类结构域的二级结构元件可能有不同的组织方式，每一种组织就是一种结构模体。这些结构域都有疏水的核心，疏水核心是结构域稳定所必需的。 具有两条和两条以上多肽链的寡聚蛋白质或多聚蛋白质才会有四级结构。组成寡聚蛋白质或多聚蛋白质的每一个亚基都有自己的三级结构。蛋白质的四级结构内容包括亚基的种类、数目、空间排布以及亚基之间的相互作用。驱动四级结构形成或稳定四级结构的作用力包括 第一章蛋白质的结构与功能 [测试题] 一、名词解释：1．氨基酸 2．肽 3．肽键 4．肽键平面 5．蛋白质一级结构 6．α-螺旋 7．模序 8．次级键 9．结构域 10．亚基 11．协同效应 12．蛋白质等电点 13．蛋白质的变性 14．蛋白质的沉淀 15．电泳 16．透析 17．层析 18．沉降系数 19．双缩脲反应 20．谷胱甘肽 二、填空题 21．在各种蛋白质分子中，含量比较相近的元素是____，测得某蛋白质样品含氮量为15.2克，该样品白质含量应为____克。 22．组成蛋白质的基本单位是____，它们的结构均为____，它们之间靠____键彼此连接而形成的物质称为____。 23．由于氨基酸既含有碱性的氨基和酸性的羧基，可以在酸性溶液中带____电荷，在碱性溶液中带____电荷，因此，氨基酸是____电解质。当所带的正、负电荷相等时，氨基酸成为____离子，此时溶液的pH值称为该氨基酸的____。 24．决定蛋白质的空间构象和生物学功能的是蛋白质的____级结构，该结构是指多肽链中____的排列顺序。25．蛋白质的二级结构是蛋白质分子中某一段肽链的____构象，多肽链的折叠盘绕是以____为基础的，常见的二级结构形式包括____，____，____和____。 26．维持蛋白质二级结构的化学键是____，它们是在肽键平面上的____和____之间形成。 27．稳定蛋白质三级结构的次级键包括____，____，____和____等。 28．构成蛋白质的氨基酸有____种，除____外都有旋光性。其中碱性氨基酸有____，____，____。酸性氨基酸有____，____。 29．电泳法分离蛋白质主要根据在某一pH值条件下，蛋白质所带的净电荷____而达到分离的目的，还和蛋白质的____及____有一定关系。 30．蛋白质在pI时以____离子的形式存在，在pH>pI的溶液中，大部分以____离子形式存在，在pH 第一章蛋白质的结构与功能 一、填空题： 1、不同蛋白质的含量颇为相近，平均含量为____%。 2、蛋白质中存在种氨基酸，除了氨基酸外，其余氨基酸的α-碳原子上都有一个自由的基及一个自由的基。 3、在构成蛋白质的二十种基本氨基酸中，能形成二硫键的氨基酸是，分子量最小的氨基酸是，含有亚氨基的氨基酸是。 4、蛋白质具有两性电离性质，大多数在酸性溶液中带电荷，在碱性溶液中带负电荷。当蛋白质处在某一pH值溶液中时，它所带的正负电荷数，此时的蛋白质成为，该溶液的pH值称为蛋白质的________。 5、蛋白质的一级结构是指在蛋白质多肽链中的。 6、在蛋白质分子中，一个氨基酸的α碳原子上的与另一个氨基酸α碳原子上的_______脱去一分子水形成的键叫，它是蛋白质分子中的基本结构键。 7、一个四肽Lys-Val-His-Arg在pH=7溶液中进行电泳，它将向极方向移动。 8、蛋白质在280nm处有最大吸收峰，这是由于蛋白质分子中存在、和残基的缘故。 9、α—螺旋和β—折叠结构属于蛋白质的级结构，稳定其结构的作用力 是。 10、丝氨酸、苏氨酸及酪氨酸的极性是由侧链基团的基提供的；天冬酰胺和谷氨酰胺的极性是由其引起的，而半胱氨酸的极性则是因为含的缘故。 11、蛋白质颗粒表面的和是蛋白质亲水胶体稳定的两个因素。 12、蛋白质变性主要是因为破坏了维持和稳定其空间构象的各种键，使天然蛋白质原有的与性质改变。 13、.蛋白质分子二级结构常见的两种类型是和。 14、天然蛋白质分子中的α—螺旋都属于手螺旋。 15、核酸、蛋白质、淀粉的基本结构单元分别为：、 和。 16、20种常见蛋白质氨基酸中，含硫的是和__________；带有羟基的 蛋白质结构分析原理及工具 （南京农业大学生命科学学院生命基地111班） 摘要：本文主要从相似性检测、一级结构、二级结构、三维结构、跨膜域等方面从原理到方法再到工具，系统地介绍了蛋白质结构分析的常用方法。文章侧重于工具的列举，并没有对原理和方法做详细的介绍。文章还列举了蛋白质分析中常用的数据库。 关键词：蛋白质；结构预测；跨膜域；保守结构域 1 蛋白质相似性检测 蛋白质数据库。由一个物种分化而来的不同序列倾向于有相似的结构和功能。物种分化后形成的同源序列称直系同源，它们通常具有相似的功能；由基因复制而来的序列称为旁系同源，它们通常有不同的功能[1]。因此，推测全新蛋白质功能的第一步是将它的序列与进化上相关的已知结构和功能的蛋白质序列比较。表一列出了常用的蛋白质序列数据库和它们的特点。 表一常用蛋白质数据库 网址可能有更新 氨基酸替代模型。进化过程中，一种氨基酸残基会有向另一种氨基酸残基变化的倾向。氨基酸替代模型可用来估计氨基酸替换的速率。目前常用的替代模型有Point Accepted Mutation (PAM)矩阵、BLOck SUbstitution Matrix (BLOSUM)矩阵[2]、JTT模型[3]。 序列相似性搜索工具。序列相似性搜索又分为成对序列相似性搜索和多序列相似性搜索。成对序列相似性搜索通过搜索序列数据库从而找到与查询序列相似的序列。分为局部联配和全局联配。常用的局部联配工具有BLAST和SSEARCH，它们使用了Smith-Waterman 算法。全局联配工具有FASTA和GGSEARCH，基于Needleman-Wunsch算法。多序列相似性搜索常用于构建系统发育树，这里不阐述。表二列举了常用的成对序列相似性比对搜索工具 举例说明蛋白质结构和功能的关系 答： 1.蛋白质的一级结构与功能的关系 蛋白质的一级机构指：肽链中氨基酸残基（包括二硫键的位置）的排列顺序。一级结构是蛋白质空间机构的基础，包含分子所有的信息，且决定蛋白质高级结构与功能。 ①一级结构的变异与分子病 蛋白质一级结构是空间结构的基础，与蛋白质的功能密切相关，一级机构的改变，往往引起蛋白质功能的改变。 例如：镰刀形细胞贫血病 镰刀形细胞贫血病的血红蛋白（HbS）与正常人的血红蛋白（HbA）相比，发现，两种血红蛋白的差异仅仅来源于一个肽段的位置发生了变化，这个差异肽段是位于β链N端的一个八肽。在这个八肽中，β链N端第6位氨基酸发生了置换，HbA中的带电荷的谷氨酸残基在HbS中被置换成了非极性缬氨酸残基，即蛋白质的一级机构发生了变化。 ②序列的同源性 不同生物中执行相同或相似功能的蛋白质称为同源蛋白质，同源蛋白质的一级机构具有相似性，称为序列的同源性。最为典型的例子， 例如：细胞色素C（Cyt c） Cyt c是古老的蛋白质，是线粒体电子传递链中的组分，存在于从细菌到人的所有需氧生物中。通过比较Cyt c的序列可以反映不同种属生物的进化关系。亲缘越近的物种，Cyt c中氨基酸残基的差异越小。如人与黑猩猩的Cyt c完全一致，人与绵羊的Cyt c有10个残基不同，与植物之间相差更多。蛋白质的进化反映了生物的进化。 2.蛋白质空间结构与功能的关系 天然状态下，蛋白质的多肽链紧密折叠形成蛋白质特定的空间结构，称为蛋白质的天然构象或三维构象。三维构象与蛋白质的功能密切相关。 ①一级结构与高级结构的关系： 一级结构决定高级机构，当特定构象存在时，蛋白质表现出生物功能；当特定构象被破坏时，即使一级构象没有发生改变，蛋白质的生物学活性丧失。例如：牛胰核糖核苷酸酶A（RNase A）的变性与复性 当RNase A处于天然构象是，具有催化活性； 当RNase A处于去折叠状态时，二硫键被还原不具有催化活性；当RNase A恢复天然构象时，二硫键重新形成，活性恢复。 ②变构效应 变构效应：是寡聚蛋白质分子中亚基之间存在相互作用，这种相互作用通过亚基构象的改变来实现。蛋白质在执行功能是时，构象发生一定变化。 例如：肌红蛋白、血红蛋白与氧的结合 两种蛋白质有很多相同之处，结构相似表现出相似功能。这两钟蛋白质都含有血红素 辅基，都能与氧进行可逆结合，因此存在着氧合与脱氧的两种结构形式。但是肌红蛋白几乎在任何氧分压情况下都保持对氧分子的高亲和性。血红蛋白则不同，在氧分压较高时，血红蛋白几乎被氧完全饱和；而在氧分压较低时，血红蛋白与氧的亲和力降低，释放出携带的氧并转移给肌红蛋白。 蛋白质结构与功能的关系 摘要：蛋白质特定的功能都是由其特定的构象所决定的，各种蛋白质特定的构象又与其一级结构密切相关。天然蛋白质的构象一旦发生变化，必然会影响到它的生物活性。由于蛋白质的构象的变化引起蛋白质功能变化，可能导致蛋白质构象紊乱症，当然也能引起生物体对环境的适应性增强！现而今关于蛋白质功能研究还有待发展，一门新兴学科正在发展，血清蛋白组学，生物信息学等！本文仅就蛋白质结构与其功能关系进行粗略阐述。 关键词：蛋白质分子一级结构、空间结构、折叠/功能关系、蛋白质构象紊乱症；分子伴侣正文： 1、蛋白质分子一级结构和功能的关系 蛋白质分子中关键活性部位氨基酸残基的改变，会影响其生理功能，甚至造成分子病(molecular disease)。例如镰状细胞贫血，就是由于血红蛋白分子中两个β亚基第6位正常的谷氨酸变异成了缬氨酸，从酸性氨基酸换成了中性支链氨基酸，降低了血红蛋白在红细胞中的溶解度，使它在红细胞中随血流至氧分压低的外周毛细血管时，容易凝聚并沉淀析出，从而造成红细胞破裂溶血和运氧功能的低下。 另一方面，在蛋白质结构和功能关系中，一些非关键部位氨基酸残基的改变或缺失，则不会影响蛋白质的生物活性。例如人、猪、牛、羊等哺乳动物胰岛素分子A链中8、9、10位和B链30位的氨基酸残基各不相同，有种族差异，但这并不影响它们都具有降低生物体血糖浓度的共同生理功能。 蛋白质一级结构与功能间的关系十分复杂。不同生物中具有相似生理功能的蛋白质或同一种生物体内具有相似功能的蛋白质，其一级结构往往相似，但也有时可相差很大。如催化DNA 复制的DNA聚合酶，细菌的和小鼠的就相差很大，具有明显的种族差异，可见生命现象十分复杂多样。 2、蛋白质分子空间结构和功能的关系 蛋白质分子空间结构和其性质及生理功能的关系也十分密切。不同的蛋白质，正因为具有不同的空间结构，因此具有不同的理化性质和生理功能。如指甲和毛发中的角蛋白，分子中含有大量的α-螺旋二级结构，因此性质稳定坚韧又富有弹性，这是和角蛋白的保护功能分不开的;而胶原蛋白的三股π螺旋平行再几股拧成缆绳样胶原微纤维结构，使其性质稳定而具有强大的抗张力作用 又如细胞质膜上一些蛋白质是离子通道，就是因为在其多肽链中的一些α-螺旋或β-折叠二级结构中，一侧多由亲水性氨基酸组成，而另一侧却多由疏水性氨基酸组成，因此是具有“两亲性”(amphipathic)的特点，几段α-螺旋或β-折叠的亲水侧之间就构成了离子通道，而其疏水侧，即通过疏水键将离子通道蛋白质固定在细胞质膜上。载脂蛋白也具有两亲性，既能与血浆中脂类结合，又使之溶解在血液中进行脂类的运输。 3、折叠/功能关系 体内各种蛋白质都有特殊的生理功能，这与空间构象有着密切的关系。肌红蛋门和血红蛋白是阐述空间结构与功能关系的典型例子。肌红蛋门(Mb))和血红蛋白(Hb)都是含血红素辅基的结合蛋白质。Mb有一条肽链，经盘曲折折叠形成三级结构，整条肽链由A~H8段α螺旋盘曲折叠成为球状，疏水氨基酸侧链在分子内部，亲水氨基酸侧链在分子外部，形成亲水的球状蛋白，血红素辅基位于Mb分子内部的袋状空穴中。Hb有四条肽链，两条β链也有与Mb 相似的A~H8段α螺旋，有两条α链只有7段α螺旋。Hb与Mb的折叠方式相似，也都能与氧进行可逆的结合。Hb的一个亚基与氧结合后可引起构象变化，是另一个亚基更易于与氧结合，这种带氧的亚基协助不带氧的亚基去结合氧的现象称为协同效应。氧与Hb结合后可 生物化学名词解释 第一章蛋白质 1.amino acid：An organic acid with an α-carbon atom linked to a carboxylic acid, an amino group, a hydrogen atom, and a side chain (the R group). Twenty different amino acids are the building blocks of proteins. 2.peptide bond： A covalent linkage formed between the α-carboxyl group of one amino acid and the α- amino group of another. Also known as an amide bond. 3.peptide: Two or more amino acids covalently joined by peptide bonds. 4.polypeptide: A long chain of amino acids linked by peptide bonds; the molecular weight is generally less than 10,000. 5.Configuration. The spatial arrangement in which atoms are covalently linked in a molecule. 6.Conformation. The spatial arrangement of atoms in a protein is called its conformation. 7.primary structure ：In a polymer, the sequence of amino acids and any interchain and intrachain disulfide bonds of a protein. This sequence is specified by genetic information. 8.secondary structure：The localized conformation of a protein. As the polypeptide chain folds, it forms certain localized arrangements of adjacent amino acids . 9.peptide unit: The six atoms of the peptide group (Cα1、C、O、N、H、Cα2) lie in a single plane, with the oxygen atom of the carbonyl group and the hydrogen atom of the amide nitrogen trans to each other. 10.T ertiary structure ：The overall three-dimensional conformation of a protein in its native folded state. 11.The molecular chaperones are large, multisubunit proteins that accelerate the folding process by providing a protected environment where polypeptides fold into native conformations and form quaternary structures. 12.quaternary structure：In proteins containing more than one polypeptide chain, the spatial arrangements of those chains (subunits) and the nature of contacts among them. 13.subunit: The independently three-dimensional structure in a protein with quaternary structure. 14.allosteric effect：an effect that a small molecule, called an effector, noncovalently binds to a protein and alters its activity. 15.Bohr effect : increase in the concentration of H+ and Pco2 reduces oxygen affinity to hemoglobin 16.isoelectric point of protein: The pH at which a protein solute has no net electric charge and thus does not move in an electric field. 17.denaturation of protein : Many physical and chemical reagents (urea or SDS, etc.) that break noncovalent bonds disrupt secondary, tertiary, and quaternary structure of protein with attendant loss of biologic activity. 课时作业(六) [学业水平层次(A)] 1．(2015·济南高一期末)下列物质分子中，不属于构成生物体蛋白质的氨基酸的是( ) 【解析】构成生物体蛋白质的氨基酸必须是有一个氨基和一个羧基连在同一个碳原子上，据此，A、B、C三项的物质分子中都有一个氨基和一个羧基连在同一个碳原子上，而D项是连在不同的碳原子上，因此不属于构成生物体蛋白质的氨基酸。 【答案】 D 2．在活细胞中发生的大多数化学反应中，起重要作用的物质是蛋白质，蛋白质在细胞中的存在方式通常有两种状态，一是游离态，二是被膜结构固定起来的结合态，结合态的蛋白质不可能具有的功能是( ) A ．催化作用 B ．运输作用 C ．免疫作用 D ．调节作用 【解析】 蛋白质的功能是：①构成生命体；②催化作用；③运输作用；④调节作用； ⑤免疫作用，而其中起调节作用的蛋白类激素是细胞分泌产物，不是被膜固定起来的蛋白质。 【答案】 D 3．(2015·延安期末)某蛋白质由3条多肽链、n 个氨基酸组成，下列关于该蛋白质说法正确的是( ) A ．形成该蛋白质时产生了n 个水分子 B ．该蛋白质中至少含有n 个肽键 C ．该蛋白质中至少含有3个游离的羧基 D ．合成该蛋白质至少需要20种氨基酸 【解析】 形成该蛋白质时，产生水分子数为n －3，含有n －3个肽键。至少含有的游离的羧基数＝肽链条数＝3。 【答案】 C 4.蛋白质在消化道内的消化过程为：蛋白质――→①多肽――→②氨基酸，则①② 过程中分别破坏了下列什么结构( ) A ．肽键 氨基酸 B ．肽键 肽键 C ．空间结构 肽键 D ．空间结构 氨基酸 【解析】 多肽内氨基酸残基之间通过肽键连接，一条或几条多肽链盘曲折叠形成具有一定空间结构的蛋白质。 【答案】 C 5．有一种二肽，化学式是C 8H 14N 2O 5，水解后得到丙氨酸(R 基为—CH 3)和另一种氨基酸M ，则氨基酸M 的R 基的化学式是( ) A ．—C 5H 9O 4N B ．— C 3H 5NO 2 C ．—C 5H 7O 2 D ．—C 3H 5O 2 【解析】 丙氨酸的化学式为氨基酸共有部分加上R 基，即C 2H 4O 2N 加上CH 3，为C 3H 7O 2N 。氨基酸M 的化学式为二肽加上水减去丙氨酸， 即C 8H 14N 2O 5 A 赖氨酸 B Cys C 谷氨酸 D Pro E 丝氨酸 1、碱性氨基酸是: 2、含巯基的氨基酸是： 3、酸性氨基酸是： 4、亚氨基酸是： 5、含非极性侧链的氨基酸是： A 酸性氨基酸 B 碱性氨基酸 C 含硫氨基酸 D 含羟基的氨基酸 E 含非极性侧链的氨基酸 6、His是： 7、蛋氨酸是： 8、酪氨酸是： 9、Val是： 10：Asp是： A 一级结构 B 二级结构 C 结构域 D 三级结构 E 四级结构 11、是指多肽链中氨基酸的排列顺序： 12、是指整条肽链中全部氨基酸残基的相对空间位置： 13、是指蛋白质分子中各个亚基的空间排布和相互作用： 14、是指多肽链主链原子的局部空间排布： 15、免疫球蛋白中与抗原结合的结构是： A 蛋白质的等电点 B 蛋白质的沉淀 C 蛋白质的模体 D蛋白质的四级结构 E 蛋白质的变性 16、蛋白质分子所带正负电荷相等时溶液的pH值称为： 17、蛋白质的空间结构被破坏，理化性质改变，并失去其生物学活性称为： 18、蛋白质肽链中某些局部的二级结构汇集在一起，形成能发挥生物学功能的特定区域称为： 19、蛋白质从溶液中析出的现象称为： 20、两条或两条以上具有三级结构的多肽链通过非共价键相互聚合而形成的结构称为： A 亚基 B β-转角 C α-螺旋 D 三股螺旋 E β-折叠 21、只存在于具有四级结构的蛋白质中的是： 22、α-角蛋白中含量很多的是： 23、血凝块中的纤维蛋白含量很多的是： 24、氢键与长轴接近垂直的是： 25、氢键与长轴接近平行的是： A 四级结构形成 B 四级结构破坏 C 一级结构破坏 D 一级结构形成 E 二、三、四级结构破坏 26、亚基聚合时出现： 27、亚基解聚时出现： 28、蛋白质水解时出现： 第一章蛋白质的结构和功能 1．有一混合蛋白质溶液，各种蛋白质的pI为4．6；5．0；5．3；6．7；7．3。电泳时欲使其中4种泳向正极，缓冲液的pH应该是 A．5．0B．4．0 C．6．0 D．7．0 E．8．0 2．下列蛋白质通过凝胶过滤层析柱时最先被洗脱的是 A．血清清蛋白(分子量68 500) B．马肝过氧化物酶(分子量247 500) C．肌红蛋白(分子量16 900) D．牛胰岛素(分子量5 700) E．牛β-乳蛋白(分子量35 000) 3．下列哪一物质不属于生物活性肽 A．胰高血糖素B．短杆菌素C．催产素D．胃泌素E．血红素 4．下列关于蛋白质结构叙述中，不正确的是 A．一级结构决定二、三级结构 B．二、三级结构决定四级结构 C．三级结构即具有空间构象 D．无规卷曲是在一级结构上形成的 E．α螺旋又称为二级结构 5. 在中性条件下混合氨基酸在溶液中的主要形式是 A 负电荷离子B．非极性分子C．正电荷离子D．疏水分子E．兼性离子 6．球蛋白分子中哪一组氨基酸之间可形成疏水键 A．Glu-Arg B．Tyr-Asp C．Ser-Thr D．Phe-Trp E．Asp-Glu 7．可以裂解肽链中蛋氨酸残基羧基末端的试剂有 A．羟胺B．溴化氰C．胃蛋白酶 D．中等强度的酸E．胰蛋白酶 8．有一血清清蛋白(pI＝6．85)的混合物，在哪种条件下电泳、分离效果最好? A．pH4．9 B．pH5．9 C．pH6．5 D．pH8.6 E．pH3．5 9．使蛋白质和酶分子显示巯基的氨基酸是 A．蛋氨酸B．胱氨酸C．半胱氨酸D．谷氨酸E．赖氨酸 10．蛋白质分子引起280nm光吸收的最主要成分是 A．肽键B．半胱氨酸的一SH基 C．苯丙氨酸的苯环D．色氨酸的吲哚环 E．组氨酸的咪唑环(异吡唑环) 11．可用于测定多肽N端氨基酸的试剂有 A．丹磺酰氯B．β巯基乙醇C．溴化氰D．羟胺E．甲酸 第二章蛋白质的结构与功能 复习测试 （一）名词解释 1. 肽键 2. 结构域 3. 蛋白质的等电点 4. 蛋白质的沉淀 5. 蛋白质的凝固 （二）选择题 A型题： 1. 天然蛋白质中不存在的氨基酸是： A. 胱氨酸 B. 谷氨酸 C. 瓜氨酸 D. 蛋氨酸 E. 丝氨酸 2. 下列哪种氨基酸为非编码氨基酸： A. 半胱氨酸 B. 组氨酸 C. 鸟氨酸 D. 丝氨酸 E. 亮氨酸 3. 下列氨基酸中哪种氨基酸无 L型与D型氨基酸之分： A. 丙氨酸 B. 甘氨酸 C. 亮氨酸 D. 丝氨酸 E. 缬氨酸 4. 天然蛋白质中有遗传密码的氨基酸有： A. 8种 B. 61种 C. 12种 D. 20种 E. 64种 5. 测定100克生物样品中氮含量是2克，该样品中蛋白质含量大约为： A. 6.25% B. 12.5% C. 1% D. 2% E. 20% 6. 蛋白质分子中的肽键： A. 是一个氨基酸的α-氨基和另一个氨基酸的α-羧基形成的 B. 是由谷氨酸的γ-羧基与另一个氨基酸的α-氨基形成的 C. 氨基酸的各种氨基和各种羧基均可形成肽键 D. 是由赖氨酸的ε-氨基与另一分子氨基酸的α-羧基形成的 E. 以上都不是 7. 多肽链中主链骨架的组成是 A. –CNCCNCNCCNCNCCNC- B. –CCHNOCCHNOCCHNOC- C. –CCONHCCONHCCONHC- D. -CCNOHCCNOHCCNOHC- E. -CCHNOCCHNOCCHNOC- 8. 蛋白质的一级结构是指下面的哪一种情况： A. 氨基酸种类的数量 B. 分子中的各种化学键 C. 多肽链的形态和大小 D. 氨基酸残基的排列顺序 E. 分子中的共价键 9. 维持蛋白质分子一级结构的主要化学键是： A. 盐键 B. 氢键 C. 疏水键 D. 二硫键 E. 肽键 10. 蛋白质分子中α-螺旋构象的特点是： A. 肽键平面充分伸展 B. 靠盐键维持稳定 C. 螺旋方向与长轴垂直 D. 多为左手螺旋 E. 以上都不是 11. 下列哪种结构不属于蛋白质二级结构： A. α-螺旋 B. 双螺旋 C. β-片层 D. β-转角 E. 不规则卷曲蛋白质结构与功能的关系94592
第一章蛋白质结构与功能学习资料
1蛋白质的结构与功能习题
生物化学第一章蛋白质习题含答案
蛋白质结构与功能的关系
生物化学蛋白质的结构与功能试题及答案
第一章 蛋白质的结构与功能
蛋白质结构分析原理及工具-文献综述
以多种蛋白为例阐述蛋白质结构与功能的关系
蛋白质的结构和功能的关系
名词解释 第一章 蛋白质的结构与功能
蛋白质的结构与功能(含解析)
1-蛋白质的结构与功能
第一章蛋白质的结构和功能选择题
第1章 蛋白质结构与功能习题