南开期末考试《生物化学》期末“作业考核(线上)【仅供参考】959

南开大学现代远程教育学院考试卷

《生物化学》

1、蛋白质的结构与功能关系

2、酶高效降低活化能的内在因素和作用

3、核酸测序技术的发展历程

4、导致维生素缺乏的原因和应对策略

5、胆固醇在人体内的好与坏

6、喝咖啡的减肥作用

7、人体维持血糖水平稳定的策略

8、海洋表面泄露石油的消解

9、葡萄糖-丙氨酸循环对氨转运的经济有效性

10、糖、脂、氨基酸与核苷酸代谢的相互联系

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：

一、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[1-3]。

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[4]。

二、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