第一章 蛋白質(zhì)化學（習題答案）

一、名詞解釋

１．Ｎ端與Ｃ端:多肽或蛋白質(zhì)分子中含有游離α-NH2的一端稱Ｎ端，含有游離α-COOH的一端稱C端。

２．蛋白質(zhì)一級結(jié)構(gòu):蛋白質(zhì)分子中氨基酸的排列順序稱蛋白質(zhì)一級結(jié)構(gòu)。

３．氨基酸殘基:蛋白質(zhì)分子中的氨基酸組成單位稱氨基酸殘基，由于氨基酸在形成肽鍵的過程失去了一些基團，已經(jīng)不是完成的分子故名。

４．Ｓn=3.613:該式是典型右手α-螺旋結(jié)構(gòu)的表達式，式中3.6表示每螺旋上升一圈需要的氨基酸殘基數(shù)，下標13表示由氫鍵形成的封閉體系中的主鏈原子數(shù)。

５．肽單位、肽平面:構(gòu)成肽鏈骨架的結(jié)構(gòu)重復(fù)單位稱肽單位，組成肽單位的六個原子組成一個平面，該平面稱肽平面。

６．寡聚蛋白:由二個或二個以上具有三級結(jié)構(gòu)的多肽鏈構(gòu)成的蛋白質(zhì)分子稱寡聚蛋白。

７．蛋白質(zhì)變性:由于酸、堿、變性劑或高溫等理化因素影響，使蛋白質(zhì)分子有規(guī)律的空間結(jié)構(gòu)受到破壞的現(xiàn)象稱蛋白質(zhì)變性。

8．超二級結(jié)構(gòu)與結(jié)構(gòu)域: 兩個或多個二級結(jié)構(gòu)單元被長度不等，走向不規(guī)則的連接肽彼此相連，形成的有規(guī)律的、在空間上可以辨認二級結(jié)構(gòu)組合體稱為超二級結(jié)構(gòu)。結(jié)構(gòu)域也叫轄區(qū)，是指存在于球狀蛋白質(zhì)分子內(nèi)部由相鄰的多個二級結(jié)構(gòu)單元彼此相連形成的球狀亞單位。

二、是非題

1.錯 2.對 3.對 4.錯 5. 對 6. 錯 7.對 8.對 9.錯

10. 對 11.錯 12.錯 13.錯 14.對 15.對 16.錯 17.對 18.對

19.錯 20.對 21.對 22.對 23.對 24.對 25.對

三、填空題?

? ? １．8，Thr、Met、Val、Phe、Trp、Lys、Leu、IIe

２．Gly；Pro、Hyp；二硫鍵；Phe

３．(1) α-氨基酸 ,(2)除Gly外至少含有一個手性碳原子，(3) 除Gly外都有D、L型立體異構(gòu)體

　　４．DNFP法,Edman降解法，丹磺酰氯法（DNS-CI法）

５．兩種亞基，由一條多肽鏈構(gòu)成

６．α-螺旋，β-折疊，β-轉(zhuǎn)角，松散片段

７．增加，鹽溶；降低，鹽析

８．3.6,13

9．Lys，Arg

10．2，4—二硝基苯氨基酸，DNP

11．親水基團，疏水基團

12．Sanger，一級結(jié)構(gòu)，兩，51

13．高

14．Phe、Trp、Tyr

15．牛胰島素

16．α-螺旋超螺旋、βXβ、β-迂回、β-折疊桶

l7．疏水力，范德華力，氫鍵

18．原膠原蛋白分子，膠原纖維

19．G1u，Lys、Arg，G1y，A1a，Ser

20．苯異硫氰酸

22．疏水力

23．X-光衍射分析技術(shù)

四、選擇題

１.D ２．C ３.Ｄ ４．Ａ ５．Ｂ ６．Ｄ ７．Ａ、Ｃ ８.Ａ

９.Ｃ 10．C 11．B 12．B? ?13．ＡＢＣ? 14．B? ?15．D

五、問答與計算

1．答案（略）

2．答案（略）

3．答：氨基酸既帶有氨基也有羧基，是兩性電解質(zhì)。當固體的氨基酸溶于純水中時，酸性基團解離出質(zhì)子使溶液變?yōu)樗嵝?，堿性基團接受質(zhì)子使溶液變?yōu)閴A性。在20種通用氨基酸中，一氨基一羧基的氨基酸溶于水后溶液基本為中性，一氨基二羧基的氨基酸溶于水后溶液pH小于7為酸性，二氨基一羧基的氨基酸，如Lys、Arg溶于水后溶液pH大于7為堿性。

4．答：五肽的氨基酸順序是Met—Asp—Phe—Thr—Ser。用BrCN處理得到一個游離的高絲氨酸說明N—末端是Met。胰凝乳蛋白酶水解得到兩個片段，酸性強的含有甲硫氨酸表明：Met—Asp—Phe；羧肽酶A作用結(jié)果說明C端是—Thr—Ser。所以該五肽氨基酸順序是：Met—AsP—Phe—Thr—Ser。

5．答：電泳分離技術(shù)是根據(jù)物質(zhì)帶電荷的多少達到分離的目的。待分離的物質(zhì)所帶電荷的差異越大分離效果就越好，所以應(yīng)取兩者pI的中間值，帶正電荷的粒子電泳時向負極移動，帶負電荷的粒子電泳時向正極移動。

(1)在pH5.8；(2)在pH8.2；(3)在pH4.8。?

6．解：根據(jù)朗伯-比爾定律O．D = ε.L.C

該物質(zhì)溶液濃度C = O．D/ε.L = 0.4/1×104×0.5 = 0.8×10-4(mol/L)

=? 0.8×10-4×500(g/L) = 4×10-2(g/L)

10ml溶液中物質(zhì)含量 = C × V × 稀釋倍數(shù) = 4×10-2(g/L) × 0.01L×10

? ? ? ? ? ? ? ? ? ? = 4×10-3(g) = 4（mg）

該物質(zhì)純度 = 純物質(zhì)含量/溶液中物質(zhì)總量 ×100= 4/5 ×100= 80%

答：此化合物純度是80%。

7．答：該氨基酸水溶液pH值為6.0，說明該氨基酸羧基的解離程度大于氨基，要使氨基酸上的羧基的解離程度與氨基的解離程度相同，只有加酸抑制其水解，故該氨基酸的pI小于6。

8．答：血紅蛋白是一種由四個亞基組成的寡聚蛋白，肌紅蛋白只由一條多肽鏈組成；血紅蛋白的α和β鏈與肌紅蛋白具有相同的三級結(jié)構(gòu)，在與氧的結(jié)合過程中肌紅蛋白呈飽和曲線，血紅蛋白呈S型曲線。血紅蛋白有兩種不同的構(gòu)象，一種是松弛型構(gòu)象，另一種是緊縮型構(gòu)象，當血紅蛋白與氧分子結(jié)合時呈松弛構(gòu)象，釋放出氧分子時呈緊縮型構(gòu)象。在去氧血紅蛋白的兩個β亞基之間存在有一個能夠容納一分子2,3-DPG(2，3—二磷酸甘油酸)的凹穴，2,3-DPG可以借自身所帶三個負電荷基團與每個β-亞基的表面的三個正電荷基團(1位Val的α—氨基，82位Lys的ε—氨基，43位His的咪唑基)互相吸引形成三個離子鍵，使血紅蛋白維持緊縮型構(gòu)象，導(dǎo)致它對氧的親和力下降。在肺部，由于氧分壓高，2,3-DPG也低，血紅蛋白能夠最大限度地與氧結(jié)合，形成氧合血紅蛋白，氧合血紅蛋白隨血液到達肌肉、腦及其它組織時，由于氧分壓低，迅速釋放出氧分子，較高的2,3-DPG與去氧血紅蛋白結(jié)合，使其維持緊縮型結(jié)構(gòu)。長期生活在高山缺氧地區(qū)的人群，血液中2,3-DPG的含量明顯高于在平原和沿海地區(qū)生活的人群，有助于血紅蛋白為細胞、組織提供更多的氧氣。

9．答：蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)決定蛋白功能，兩者有其嚴格的對應(yīng)關(guān)系。蛋白質(zhì)空間結(jié)構(gòu)信息貯存在特定的蛋白質(zhì)一級結(jié)構(gòu)之中（蛋白質(zhì)的卷曲密碼），在特定的環(huán)境條件下，蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)由其一級結(jié)構(gòu)所決定。一級結(jié)構(gòu)的變化必然導(dǎo)致功能的變化。例如鐮刀形貧血病的產(chǎn)生，由于血紅蛋白分子中β-亞基N-端第六個氨基酸由谷氨基酸變?yōu)槔i氨基酸，在β-亞基的表面引入一個疏水性粘斑，并可以借助于這些粘斑相互連接形成血紅蛋白纖維，使血紅蛋白在紅細胞中的溶解度下降，攜氧能力降低，并導(dǎo)致紅細胞形態(tài)發(fā)生變化，脆性加大易于破裂，導(dǎo)致貧血病的發(fā)生。

特定的蛋白質(zhì)空間結(jié)構(gòu)是蛋白質(zhì)發(fā)揮正常功能的基礎(chǔ)，空間結(jié)構(gòu)的變化可以直接導(dǎo)致蛋白質(zhì)功能的改變。例如牛胰核糖核酸酶，含4對二硫鍵，可以催化RNA的水解，如果將其置于含有β-巰基乙醇和8M的尿素溶液，破壞其二硫鍵，使空間結(jié)構(gòu)發(fā)生改變，可以導(dǎo)致酶活性的喪失，但如果用透析的方法除去溶液中的尿素和β-巰基乙醇，原來破壞的空間結(jié)構(gòu)又可以得到恢復(fù)，酶又可以重新恢復(fù)其活性。

10．答案（略）