农学考研第二章蛋白质的结构与功能(简答论述)

第二章蛋白质的结构与功能（简答论述）
1.什么是蛋白质变性？指出3种常见蛋白质的变性剂。

变性后的蛋白质能否复性？(简答已考，还是要掌握住，应对选择)
解:天然蛋白质分子受到某些物理因素或化学因素的影响时，次级键被破坏，天然构象解体，生物活性丧失，这种作用称为蛋白质变性作用。

蛋白质变性后，理化性质也会有明显改变，如溶解度降低，黏度增加，扩散系数降低。

蛋白质研究中常用的变性剂有脲(尿素)、盐酸胍、SDS等。

变性后的蛋白质有的可以复性，有的不能，这既取决于蛋白质本身的结构、组成，也与变性条件强度有关。

蛋白质结构组成越简单，变性条件越温和，复性的可能性就越大。

2.试比较肌红蛋白和血红蛋白在结构、功能上的异同点(掌握住下表)
解:主要异同点如下表
3. 什么是蛋白质辅基？以肌红蛋白为例，阐述辅基与蛋白质结构、功能的关系？（掌握住第一段，例子理解即可）
解:蛋白质辅基是缀合蛋白质分子中的非蛋白部分。

辅基与蛋白质结合紧密，以共价键相连，用普通透析技术不能除去。

辅基是整个分子一部分，是蛋白质实现功能所必需的，脱辅基蛋白会部分甚至完全丧失活性。

肌红蛋白的辅基是血红素。

血红素位于肌红蛋白分子表面裂缝的疏水微环境中，它由有机分子和Fe原子两部分组成。

Fe原子除了与原卟啉环上的4个N原子分别形成4个配位键外，在环一侧与附近多肽链上的His形成1个配位键，在环另一侧与氧形成1个配位键。

可见没有肌红蛋白多肽链折叠成合适的微环境，血红素就不能与蛋白质亚基结合，肌红蛋白也就没有结合氧的能力。

4.还原性谷胱甘肽分子中的肽键有何特点？还原性与氧化性谷胱甘肽的结构有何不同？(这道题曾经出现在2010年研究生统考题中)。

解:典型的肽键是一个氨基酸的a羧基和另一个氨基酸的a氨基脱水形成的。

而还原性谷胱甘肽分子中的肽键为r-肽键，即谷氨酸的r羧基和半胱氨酸的氨基脱水所形成的肽键。

还原性与氧化性谷胱甘肽的结构区别主要有两点：①还原性谷胱甘肽含有自由巯基(- SH)，氧化性谷胱甘肽含有二硫键。

②还原性谷胱甘肽由3个氨基酸残基组成:谷氨酸、半胱氨酸、甘氨酸；氧化性谷胱甘肽由6个氨基酸残基组成:谷氨酸、半胱氨酸、甘氨酸各2个。

5.举例说明蛋白质结构与功能的关系（例子理解即可）
要点分析:
(1)蛋白质的一级结构决定高级结构；
(2)蛋白质的高级结构决定生物功能。

举例:镰刀状细胞贫血病。

其本质是血红蛋白分子B-亚基一级结构的N-末端第6位Glu变成了Val。

Glu在生理条件下带负电荷，而Val的侧链是一个非极性基团，因此Val对Glu的
替代不仅导致B-亚基三维结构表面电荷性质发生变化，而且多了一个疏水尾巴，创造了一个“黏性”突起，促使血红蛋白亚基在脱氧(注意是脱氧，因为在氧合状态不受影响)情况下相互粘连形成纤维状多聚体。

血红蛋白这种高级结构的变化，致使红细胞变形成镰刀状而失去原有的平滑与弹性，在毛细血管处发生堵塞，导致细胞缺血受伤，引起炎症和疼痛，甚至镰刀状细胞本身碎裂溶血，从而引起贫血症状。

可见，蛋白质结构决定蛋白质的生物功能。

蛋白质一级结构的变化，有时甚至是一个氨基酸残基的改变都有可能引起蛋白分子构象的改变，从而失去正常功能。