蛋白质与酶的重点知识及其习题 (1)

生化重点知识及其习题（部分难题）：一．氨基酸与蛋白质1、构成蛋白质的基本单位是2、蛋白质在酸、碱或酶的作用下，可逐步降解为氨基酸，组成蛋白质的氨基酸常见的有20种，成千上万的不同蛋白质实际上就是氨基酸的种类、数目及排列顺序不同。

3、构成蛋白质的20种氨基酸均为α—氨基酸，每个氨基酸的α—碳原子上都连接一个羧基和一个氨基。

20种氨基酸结构的差别就在于它们的R基团结构的不同（会写结构通式）。

4、根据20种氨基酸侧链R基团的极性，可将其分为四大类：非极性R基氨基酸（8种）；不带电荷的极性R基氨基酸（7种），带负电荷的R基氨基酸（2种）；带正电荷的R基氨基酸（3种）。

5、氨基酸的性质：①氨基酸的两性解离性质及等电点（由于氨基酸含有酸性的羧基和碱性的氨基，所以既是酸又是碱，是两性电解质。

有些氨基酸的侧链还含有可解离的基团，其带电状况取决于它们的解离常数—pk值。

由于不同氨基酸所带的可解离基团不同，所以等电点不同。

氨基酸在水溶液中是以兼性离子状态—偶极离子存在的，在不同的PH溶液中带不同的电荷。

）②氨基酸的立体异构（除甘氨酸外，其他氨基酸都有不对称碳原子，所以具有D—型和L—型两种构型，具有旋光性。

天然蛋白质中存在的氨基酸都是L—型。

）③氨基酸的紫外吸收特性：酪氨酸、苯丙氨酸和色氨酸具有紫外吸收特性，在280nm处有最大吸收值。

大多数蛋白质都具有这些氨基酸，所以蛋白质在280nm处也有特征吸收，这是紫外分光光度法定量测定蛋白质的基础。

④氨基酸的化学性质：较重要的化学反应有：茚三酮反应，除脯氨酸外，所有的α—氨基酸都能与茚三酮发生颜色反应，生成蓝紫色化合物，脯氨酸与茚三酮生成黄色化合物；α—氨基酸与2,4—二硝基氟苯作用；与苯异硫氰酸酯作用。

6、肽：肽、二肽的概念。

寡肽——少于10个氨基酸的肽；多肽——由10个以上氨基酸组成的肽。

7、肽的重要性质：含有两个以上肽键的化合物具有双缩脲反应。

多肽含有多个肽键，因此具有强烈的双缩脲反应。

某些寡肽具有重要的生理活性，如谷胱甘肽（GSH）、脑啡肽、催产素、加压素等。

8、肽的结构：多肽的主链结构是相同，不同的多肽就是氨基酸的组成、排列顺序和数目不一样。

具生命活性的高分子多肽就是蛋白质，大部分肽是线性结构，少部分多肽呈环状结构。

9、蛋白质的结构（四个），一般将二级结构、三级、四级结构称为三维构象或高级结构。

10、一级结构内容包括蛋白质分子中的肽键、肽链、氨基酸的排列顺序和二硫键的位置。

肽键是蛋白质中氨基酸之间的主要连接方式，即由一个氨基酸的α—氨基和另一个氨基酸的α—羧基之间脱去一分子水相互连接。

肽键具有部分双键的性质，所以整个肽单位是一个刚性的平面结构。

掌握一些概念：一级、二级结构、三级、四级结构；超二级结构、结构域维持蛋白质空间结构的作用力主要是氢键、离子键、疏水作用力等非共价键，又称次级键。

在某些蛋白质中还有二硫键，其在维持蛋白质构象方面也起着重要作用。

11、蛋白质的重要性质及蛋白质的分离纯化：（1）蛋白质的两性解离性质及其等电点：蛋白质的酸碱性质取决于肽链上的可解离的R基团。

不同蛋白质所含有的氨基酸的种类、数目不同，所以具有不同的等电点。

当蛋白质所处环境的PH大于PI时，蛋白质分子带负电荷；小于，带正电荷；两者相等，蛋白质所带净电荷为零，此时溶解度最小。

（2）蛋白质胶体性质和它的沉淀分离：蛋白质分子表面带有许多亲水基团，是蛋白质成为亲水的胶体溶液。

蛋白质颗粒周围的水化膜（水化层）以及非等电状态时蛋白质颗粒所带的同性电荷的互相排斥是使蛋白质胶体系统稳定的主要因素。

当这些稳定因素被破坏时，蛋白质会产生沉淀。

盐析的概念。

但是盐析并不引起蛋白质的变性，可用于蛋白质的分离。

（3）蛋白质的变性和复性：蛋白质的变性的概念。

变性作用的实质是由于维持蛋白质高级结构的次级键遭到破坏而造成空间构象的解体，但未涉及共价键的断裂。

（4）蛋白质的分离纯化方法：主要有盐析、离子交换层析、分子筛层析、等电点沉淀、选择性吸附层析和亲和层析等。

12、构成蛋白质的氨基酸主要有20种，不同氨基酸之间的差异就是R基团不同，它们的共同特征是：（1）除Pro外，都属于α—氨基酸，Pro为α—亚氨基酸（2）都属于L—氨基酸（3）除Gly外，都具有旋光性（4）为两性电解质。

部分习题：1、根据各种氨基酸的结构班的，哪几种氨基酸在紫外区可能有特征吸收峰？答：具有芳香族结构和共轭双键结构的化合物在近紫外区（200—400nm）表现出特征吸收。

根据氨基酸的结果判断，苯丙氨酸、酪氨酸、色氨酸都有特征性的吸收峰（苯丙氨酸257nm、酪氨酸275nm、色氨酸280nm），组氨酸具有共轭双键结构，也应有光吸收。

在蛋白质的紫外吸收光谱中，主要以酪氨酸为主，因为色氨酸在蛋白质中所占的比例较低。

2、有机溶剂使蛋白质变性，主要是通过破坏离子键，从而使蛋白质的空间构象发生变化。

（×）3、一般说来，蛋白质在水溶液中，非极性氨基酸残基倾向于埋在分子内部而不是表面。

（√）4、利用溶解度的不同，通过盐析可以浓缩和纯化蛋白质。

（√）5、蛋白质的等电点和它所含的酸性氨基酸残基和碱性氨基酸残基的数目比例有关。

（√）6、构成蛋白质的氨基酸包括胱氨酸和羟脯氨酸。

（×）7、维持蛋白质三级结构的主要作用力是输水作用。

（√）8、蛋白质的变性作用的实质就是蛋白质分子中所有的键均被破坏，引起天然构象的解体。

（×）9、蛋白质在小于等电点的PH溶液中向阳极移动，而在大于等电点的PH溶液中，向阴极移动。

（×）肽键是蛋白质分子中唯一的共价连接方式。

（×）蛋白质的一级结构包括二硫键的位置。

（√）蛋白质在小于其等电点PH的溶液中向正极移动。

（×）由于肽键所连接的六个原子处于同一平面上，所有肽键不能自由旋转。

（×）蛋白质的变性是指都拿不住空间结构的破坏。

（√）结构域是三级结构中局部折叠得比较紧密的部分（√）蛋白质变性指的是蛋白质的肽键被打断从而导致生物活性丧失的现象。

（×）蛋白质的氨基酸顺序在很大程度上决定它的三维构象。

（√）多肽链结构中，一个氨基酸残基就是一个肽单位。

（×）一级结构决定空间结构，所以蛋白质合成中新生肽链的折叠无需其他蛋白质的帮助。

（×）蛋白质在热力学撒很难过最稳定的构象是自由能低的结构。

（√）天然的氨基酸都具有一个不对称的α—碳原子。

（×）蛋白质溶于水后，其肽键能够自由旋转。

（×）沉淀蛋白质、凝固蛋白质都是变性蛋白质。

（×）蛋白质的高级结构是否稳定，只依赖非共价键。

（×）酶水解和酸水解蛋白质得到的氨基酸不产生消旋作用。

（√）蛋白质亚基（或称亚单位）和肽链是同义的。

（×）蛋白质的热变性主要是破坏氢键。

蛋白质分子典型的α—螺旋，螺距为（0.54nm）蛋白质变性时不应出现的变化是：（蛋白质的溶解度降低、失去原有的生理功能、蛋白质的天然构象破坏、蛋白质分子个别肽键被破坏）维持蛋白质α—螺旋结构的稳定主要靠哪种化学键：离子键、氢键、疏水键、二硫键蛋白质不具备下述哪种功能？（提供能量、运输、防御、加速化学反应、调节、储存遗传信息）β—转角中肽链主链出现下列何种回折（180°）20种氨基酸中，没有游离α—氨基的氨基酸是（Pro）下列氨基酸属于酸性氨基酸的是（B）A 苯丙氨酸B 天冬氨酸C 亮氨酸 D精氨酸蛋白质分子一起280nm光吸收的最主要成分是（酪氨酸的苯酚基）蛋白质变性是由于（空间构象改变）将蛋白质溶液的PH调整到其pI值（B）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每个蛋白质分子必定具有的结构是什么？（C ）A α—螺旋 Bβ—螺旋 C 三级结构 D四级结构与茚三酮反应呈黄色的氨基酸是（脯氨酸）下列哪个氨基酸含有羟基（丝氨酸）苯丙氨酸的等电点最接近（6）蛋白质中在280nm波长处吸光值最大的是那种氨基酸（色氨酸）下列哪种是酸性氨基酸（B）A MetB GluC Gly DHis下列哪种是蛋白质溶液稳定的因素（水化膜）下列化合物中，不能与茚三酮反应的是（D）A 多肽 B脯氨酸 Cα—氨基酸 Dβ—氨基酸生物大分子之间相互作用的化学本质是（氢键的形成）某氨基酸溶于PH=7的水中，所得氨酸溶液的PH=6，说明该氨基酸的PI（小于6）根据国际酶学委员会的分类方法，酶可分为六大类，第六大类是合成酶类蛋白质可以被酸、碱或蛋白质酶水解成为它的基本构造单位氨基酸，而且蛋白质中的氨基酸都是L型的。

维系蛋白质三维结构的作用力是疏水作用，稳定DNA双螺旋的作用力是碱基堆集力和氢键蛋白质的肽链主链骨架的基本结构单元被称作肽平面或肽单位，其中肽键具有部分双键的性质。

蛋白质的二级结构不涉及侧链的构象，维系蛋白质二级结构的作用力主要是氢键，蛋白质中主要两种二级结构的构象单元是α—螺旋和β—螺旋，均靠氢键来维持血红蛋白的功能是运输氧气，其氧合曲线为 S 型，而肌红蛋白的功能是贮存氧气，其氧合曲线为双曲线型。

蛋白质分为两大类，即简单蛋白和结合蛋白，根据蛋白质的构象可以分为球状和纤维状。

蛋白质的α—螺旋，每圈螺旋的高度为0.54nm，包含3.6个氨基酸残基。

当多肽链中有PRO或Hyp氨基酸时，不能形成α—螺旋。

蛋白质的紫外吸收主要来自 Tyr和Typ氨基酸。

常用的使蛋白质沉淀的方法有盐析、等电点沉淀、有机溶剂沉淀、离心沉淀等。

蛋白质是亲水胶体，使其稳定的主要因素有水膜和双电层。

蛋白质的变性伴随有结构上的变化是疏水基团暴露。

肽单位是一个刚性平面结构，这是由于肽键具部分双键性质，不能自由旋转，与肽键相连的六个分子共处于一个平面。

谷胱甘肽由三种氨基酸通过肽键连接而成，这三种氨基酸是Glu Cys Gly。

茚三酮法是通过测定反应中释放出来的氨的量来计算参与反应的氨基酸的量。

产生的蓝紫色化合物可以用分光光度法（比色法）进行定性或定量测量。

脯氨酸与茚三酮反应直接生产黄色的化合物。

氨基酸的等电点是指氨基酸所带正电荷和负电荷相等时溶液的PH。

由于蛋白质分子中含有酪氨酸和色氨酸，所以在280nm波长附近有一特征的吸收。

蛋白质α—螺旋结构是一种右手螺旋，遇到脯氨酸则螺旋中断。

天然存在的氨基酸一般为L型氨基酸，可以从蛋白质水解液中分离得到。

最早提出蛋白质变性理论的人是中国的吴宪。

折叠片（对照α—螺旋）的两个主要结构特征是由两条链平行或反向排列，主要由链间氢键连接；折叠为片状，折叠周期为2个氨基酸残基构成，每个氨基酸的轴距为0.35nm。

计算天冬氨酸（pK1=2.09，pK2=3.08, pK3=9.8）及赖氨酸（pK1=2.18，pK2=8.95, pK3=10.53）的PI值。