第三章蛋白質(zhì)化學(xué)

1．名詞解釋

蛋白質(zhì)一級(jí)結(jié)構(gòu)：多肽鏈中，氨基酸的排列順序，其主要化學(xué)鍵為肽

鍵（peptidebond）。

蛋白質(zhì)的二級(jí)結(jié)構(gòu)：指蛋白質(zhì)中某一段肽鏈主鏈 C原子的空間排布

蛋白質(zhì)的三級(jí)結(jié)構(gòu)：指整條肽鏈中全部氨基酸殘基的相對(duì)空間位置，

也就是整條肽鏈所有原子在三維空間的排布順序。

蛋白質(zhì)的四級(jí)結(jié)構(gòu)：蛋白質(zhì)分子中各亞基的空間排布及亞基接觸部位

的布局和相互作用稱為蛋白質(zhì)的四級(jí)結(jié)構(gòu)。

超二級(jí)結(jié)構(gòu)：在蛋白質(zhì)分子中，由二級(jí)結(jié)構(gòu)間組合的結(jié)構(gòu)層次稱為超

二級(jí)結(jié)構(gòu)。

結(jié)構(gòu)域：在蛋白質(zhì)的三級(jí)結(jié)構(gòu)內(nèi)的獨(dú)立折疊單元。結(jié)構(gòu)域通常都是幾

個(gè)超二級(jí)結(jié)構(gòu)單元的組合。

必需氨基酸：動(dòng)物及人體內(nèi)不能合成，必需由食物中供給的氨基酸稱

為必需氨基酸。

稀有氨基酸：動(dòng)物和人體內(nèi)能夠合成，不需從外界供給的氨基酸稱為

非必需氨基酸

半必需氨基酸：體內(nèi)雖能合成，但合成的量不足以滿足特殊生理狀態(tài)

下的需要

氨基酸殘基：肽鏈中的每一個(gè)氨基酸，由于相互連接失去一分子水，

與原氨基酸比較，分子稍有殘缺，通常把膚鏈中的每一個(gè)氨基酸單位稱為

氨基酸殘基

酰胺平面：由于肽鍵具有部分雙鍵的性質(zhì)，因而不能自由旋轉(zhuǎn)；使得

肽鍵所連接的六個(gè)原子同處于一個(gè)平面上，這個(gè)平面被稱為肽平面或酰胺

平面

α－碳原子的二面角：多膚鏈中，α－C－ N和α－C－ C鍵都是單

鍵，可以自由旋轉(zhuǎn)。其中α－C－ N鍵旋轉(zhuǎn)的角度通常用φ表示；α－C－ C

鍵旋轉(zhuǎn)的角度一般用ψ表示

肽單元：參與組成蛋白質(zhì)的 6個(gè)原子位于同一平面，叫肽單元。它是

蛋白質(zhì)構(gòu)想的基本結(jié)構(gòu)單位。

等電點(diǎn)：使分子處于兼性分子狀態(tài)，在電場(chǎng)中不遷移（分子的凈電荷

為零）的 pH值

5．蛋白質(zhì)的構(gòu)想可以是無限的嗎?為什么?

不可以，多肽鏈真正能夠存在的構(gòu)想為數(shù)很有限，因?yàn)樵讦缀挺盏哪承?/p>

取值時(shí)，主鏈上的原子之間后主鏈上的原子與側(cè)鏈 R基團(tuán)之間會(huì)發(fā)生空間

相撞，也就是說這時(shí)非鍵合原子不符合標(biāo)準(zhǔn)接觸距離

6．在下述條件下計(jì)算含有 45個(gè)氨基酸殘基肽鏈的長度（以 nm為單位）

（1）70%為 a螺旋，10%為平行式 B折疊，20%為線性。（2）全部為 a

螺旋。

a，（45*70%/3．6）*0．54＋（45*10%/2－1）*0．132＋（45*20%－1）

0．132＝

b，（45/3．6）*0．54nm＝

7．已知：（1）卵清蛋白 pI為 4．6；（2）B乳球蛋白 pI為 5．2；

（3）糜蛋白酶原 pI為 9．1．問在 PH5．2時(shí)上述蛋白質(zhì)在電場(chǎng)中向陽極

移動(dòng)、向陰極移動(dòng)還是不移動(dòng)?

a．由于 pI《PH，所以 PH提供 OH根，所以卵清蛋白中的氫離子被中和

掉顯陰性，所以向陽極移動(dòng) b．同理，不移動(dòng) c．向陰極移動(dòng)

8．什么叫蛋白質(zhì)的變性?哪些因素可以引起變性?蛋白質(zhì)變性后有何性

質(zhì)和結(jié)構(gòu)上的改變?蛋白質(zhì)的變性有何實(shí)際應(yīng)用?

答案：a．許多理化因素能破壞 pro分子三維結(jié)構(gòu)中的氫鍵及其它弱鍵，

導(dǎo)致 pro活性喪失的現(xiàn)象。

b．1）物理因素：加熱、激烈振蕩、超聲波、χ－射線、紫外線等；

2）化學(xué)因素：A酸堿破壞鹽鍵；B乙醇、丙酮等有機(jī)溶劑進(jìn)入 pr間

隙與之形成氫鍵，破壞 pr分子內(nèi)各弱鍵；C脲溶液、鹽酸胍及某些去垢劑

（SDS）可破壞氫鍵，暴露巰基，強(qiáng)化酸堿的破壞作用。

c．性質(zhì)改變：1）溶解度降低；2）二、三級(jí)結(jié)構(gòu)破壞，但肽鍵未破壞，

故其組成和分子量不變；3）化學(xué)反應(yīng)基團(tuán)增加；4）失去螺旋結(jié)構(gòu)，對(duì)稱

性下降，結(jié)晶能力喪失；

5）對(duì)蛋白酶水解敏感性增加；6）生物活性降低或全部喪失。結(jié)構(gòu)：1）

分子內(nèi)部結(jié)構(gòu)改變：次級(jí)鍵破壞；2）分子表面結(jié)構(gòu)改變：疏水基團(tuán)暴露。

主要標(biāo)志：生物功能的喪失。

d．雞蛋、肉類等經(jīng)加溫后蛋白質(zhì)變性，熟了可以吃。細(xì)菌、病毒加溫，

加酸、加重金屬（汞）因蛋白質(zhì)變性而滅活（滅菌、消毒、）。用于蛋白

質(zhì)的沉淀。從血液中提分離、提純激素，制藥。蛋白質(zhì)分子結(jié)合重金屬而

解毒。蛋白質(zhì)分子與某些金屬結(jié)合出現(xiàn)顯色反應(yīng)，如雙縮脲反應(yīng)可測(cè)定含

量

9．試解釋蛋白質(zhì)的鹽溶和鹽析機(jī)制?

鹽溶：在蛋白質(zhì)水溶液中，加入少量的中性鹽[即稀濃度]，如硫酸銨、

硫酸鈉、氯化鈉等，會(huì)增加蛋白質(zhì)分子表面的電荷，增強(qiáng)蛋白質(zhì)分子與水

分子的作用，從而使蛋白質(zhì)在水溶液中的溶解度增大。 鹽析：破壞了蛋

白質(zhì)在水中存在的兩個(gè)因素（水化層和電荷），從而使蛋白質(zhì)沉淀．

10．蛋白質(zhì)的兩性解離、沉淀特性有何作用?

兩性解離：用電泳的方法根據(jù)兩性解離特性分離提純蛋白質(zhì)

沉淀特性：用沉淀的方法根據(jù)沉淀特性分離提純蛋白質(zhì)