生物化学习题及答案

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第一章蛋白质化学
一.填空题
1.已知蛋白质的二级结构的基本组成方式有(α螺旋)、(β折叠)和(β转角)和(无规卷曲)。


2.因为(色氨酸)、(酪氨酸)和(苯丙氨酸)三种氨基酸残基侧链基团在紫外区有光吸收能力,所以在(280 )nm波长的紫外光吸收常被用来定性或定量检测蛋白质。

3.带电氨基酸有(酸性)氨基酸和(碱性)氨基酸两类,其中前者包括(Asp )、(Glu )。

4.当氨基酸溶液的pH=pI时,氨基酸以(两性)离子形式存在,所带净电荷为(零);当pH>pI时,氨基酸以(负电)离子形式存在;当氨基酸溶液的pH<pI时,氨基酸以(正电)离子形式存在。

5.氨基酸具有两性解离特性,因此它既可以被(酸)滴定,由可以被(碱)滴定。

丙氨酸的pK(α-COOH)=2.34,pK(α-NH3+)=9.69,其pI=(
6.02 ),在pH=7时,在电场中向(阳)极方向移动。

6.蛋白质中存在( 20)种氨基酸,除了(脯氨酸)氨基酸外,其余氨基酸的α-碳原子上都有一个自由的(氨基)基和一个自由的(羧基)基。

7.α-螺旋中相邻螺圈之间形成链内氢键,氢键的取向几乎与(中心轴)平行。

氢键是由每个氨基酸的(N—H )与前面隔三个氨基酸的(C = O )形成的,它允许所有的(肽平面上的H与O )都能参与氢键的形成。

8.稳定蛋白质胶体状态的因素是蛋白质分子上的(电荷层)及(水化膜)。

蛋白质胶体性质的应用,分离蛋白质的方法有(透析法)、(盐析法)等。

9.加入低浓度的中性盐可使蛋白质的溶解度(上升),这种现象称(盐溶);而加入高浓度的中性盐,当达到一定的盐饱和度时,可使蛋白质的溶解度(下降),这种现象称(盐析)。

10.维持蛋白质一级结构的化学键有(肽键)和(二硫键)。

维持二级结构主要靠(氢键),维持三级结构的作用力除了以上几种外还需要(离子键)、疏水作用力和范德华力等。

11.蛋白质主链构象的结构单元包括(α螺旋)、(β转角)、(β折叠)和(无规则卷曲)。

12.由于体内的含氮物质以(蛋白质)为主,大多数蛋白质中氮的含量较恒定,平均为( 16)%,这是(凯氏定氮法)法的理论基础。

如测得1g样品含氮量为10mg,则蛋白质的含量是( 6.25)%。

13.精氨酸的pK(α-COOH)=2.17,pK(α-NH3+)=9.04,pK(R基)=12.48,其pI值为(10.76 ),将其溶于pH=7的缓冲液中,此时精氨酸pI(大于)环境pH,则精氨酸带上正电()电荷,如置于电场中,应向电场的(阴极)极移动。

14.在20种氨基酸中,碱性氨基酸有精氨酸、(赖氨酸)和(组氨酸),具有羟基的氨基酸是(丝氨酸)和(苏氨酸)。

15.氨基酸与茚三酮发生氧化脱羧反应生成(紫色)色化合物,而(脯氨酸)与茚三酮反应不释放( NH3)而生成(黄色)化合物。

16.用电泳方法分离蛋白质的原理,是在一定的pH值条件下,不同蛋白质的(电荷)、(分子形状)和(分子大小)不同,而在电场中移动的(方向)和速率不同,从而使蛋白质得到分离。

17.现有甲、乙、丙、丁四种蛋白质,它们的等电点分别为8.0,4.5,6.8以及10.0,当在pH=8.0缓冲液中,它们在电场中电泳的方向为:甲(不动),乙(向正极泳动),丙(向正极泳动),丁(向负极泳动)。

18.谷氨酸的pK1(α-COOH)=2.19,pK2(α-NH3+)=9.67,pKR(R基)=4.25,其pI值为(3.22 ),将其溶于pH=7的缓冲液中,此时谷氨酸pI(小于)环境pH,则谷氨酸带上(负电)电荷,如置于电场中,应向电场的(正极)极移动。

19.蛋白质变性主要是因为破坏了维持和稳定空间构象的各种(次级)键,但不改变蛋白质的(一级结构),使天然蛋白质原有的(空间结构)和(理化)性质发生改变。

20.蛋白质为两性电解质,大多数在酸性溶液中带(正)电荷,在碱性溶液中带(负)电荷,当蛋白质的净电荷为(零),此时溶液的pH值为(等电点)。

21.蛋白质中相邻的(二级结构单位)组合在一起,形成有规则的、在空间上能辨认的二级结构组合体称为蛋白质的超二级结构。

超二级结构的基本组合方式有(αα)(βαβ)(ββ)。

22.氨基酸分子上α-碳原子上的(R基团)基团的(大小)及(电荷)、(形状)等对α-螺旋的形成和稳定有影响。

23.α-螺旋和β-折叠结构属于蛋白质的(二)级结构,稳定其结构的作用力是(氢键)。

若某肽链的相对分子质量为22000(氨基酸的平均分子量为110),则全为α-螺旋时肽链的
长度为(30 )nm,全为β-折叠时肽链的长度为( 70)nm。

24.肌红蛋白的氧解离曲线为(直角形双曲线),血红蛋白的氧解离曲线为(S状曲线),说明血红蛋白第一个亚基与O2结合可(促进)第二个亚基与O2结合,这种现象被称为(协同)效应。

二. 选择题
1.茚三酮与脯氨酸发生反应时,在滤纸层析谱上呈现( C)色斑点。

A.蓝紫
B.红
C.黄
D.绿
2.下列关于蛋白质叙述(C )是正确的?
A.通常蛋白质的溶解度在等电点时最大
B.大多数蛋白质在饱和硫酸铵中溶解度最大
C.蛋白质分子的净电荷为零时的pH是它的等电点
D.以上各项全不正确
3.盐析法沉淀蛋白质的原理是(B )。

A.降低蛋白质溶液的介电常数
B.中和电荷,破坏水膜
C.与蛋白质结合成不溶性蛋白
D.调节蛋白质溶液pH到等电点
4.蛋白质的基本组成单位是(D )
A.肽平面
B.核苷酸
C.肽
D.氨基酸
5.蛋白质的一级结构指的是( D )
A.蛋白质的α-螺旋
B.蛋白质分子的无规则卷曲
C.蛋白质分子内氨基酸以肽键相连接
D.蛋白质分子内氨基酸的排列顺序
6.维持蛋白质二级结构的主要作用力是(A )
A.氢键
B.二硫键
C.疏水键
D.离子键
7.关于蛋白质中β-折叠的叙述,下列( C)是正确的?
A.β-折叠中氢键与肽链的长轴平行
B.氢键只在不同肽链之间形成
C.β-折叠中多肽链几乎完全伸展
D.β-折叠又称β-转角
8.具有四级结构的蛋白质的特征是( B)
A.分子中必有辅基
B.含有两条或两条以上的多肽链
C.每条多肽链都具有独立的生物学活性
D.依赖肽键维系蛋白质分子的稳定
9.关于蛋白质亚基的下列描述中,( D)是正确的。

A.一条多肽链卷曲成螺旋结构
B.两条以上多肽链卷曲成二级结构
C.两条以上多肽链与辅基结合成蛋白质
D.每个亚基都有各自的三级结构
10.下列对于蛋白质变性的描述( D)是正确的。

A.蛋白质变性后溶解度增加
B.蛋白质变性后不易被蛋白酶水解
C.蛋白质变性后理化性质不变
D.蛋白质变性后丧失原有的生物活性
11.下列(D )不影响蛋白质α-螺旋的形成?
A.碱性氨基酸相近排列
B.酸性氨基酸相近排列
C.脯氨酸的存在
D.丙氨酸的存在
12.谷氨酸pK1(α-COOH)=2.19,pK2(α-NH3+)=9.67,pKR(R基)=4.25,环境如果pH=10时,谷氨酸的主要存在形式是(A )。

A.Glu2-
B.Glu+、Glu2-
C.Glu±
D.Glu+
13.赖氨酸的pK1=2.18,pK2=8.95,pKR =10.53,其pI为( A)。

A.9.74
B.5.57
C.10.53
D.8.95
14.关于蛋白质构象的下列描述,其中正确的是(C )
A.指手性碳原子上某一原子或基团的方位
B.指几何异构体中顺式或是反式
C.指多肽链中一切原子(基团)α-碳原子旋转,盘曲而产生的空间排布
D.指原子或基团改变涉及共价键的生成或断开
15.中性溶液中,下列显碱性的氨基酸是( A)
A.组氨酸
B.谷氨酸
C.天冬氨酸
D.苏氨酸
16.下列( C)不是蛋白质的性质之一。

A.处于等电状态时溶解度最小
B.加入少量中性盐溶解度增加
C.变性蛋白质的溶解度增加
D.有紫外吸收特性
17.下列( B )不是蛋白质α-螺旋结构的特点。

A.天然蛋白质多为右手螺旋
B.肽链平面充分伸展
C.每隔3.6个氨基酸螺旋上升一圈
D.每个氨基酸残基上升高度为0.15nm
18.现有A、B、C、D四种蛋白质的混合液,等电点分别为5.0;8.6;6.8;9.2,在pH=8.6的条件下用电泳分离,四种蛋白质电泳区带自正极开始的排列顺序是(A )。

A.ACBD
B.ABCD
C.DBCA
D.CBAD
19.下列因素有利于蛋白质二级结构(α-螺旋)形成的因素是(A )。

A.氢键
B.带同种电荷的侧基集中
C.Pro出现
D.Gly多次出现
20.蛋白质分子构象的结构单元是( A)。

A.肽平面
B.肽键
C.氨基酸残基
D.二硫键
21.蛋白质变性不包括(B )。

A.氢键断裂
B.肽键断裂
C.疏水键断裂
D.盐键断裂
22.蛋白质一级结构与功能关系的特点是(B )。

A.相同氨基酸组成的蛋白质,功能一定相同
B.一级结构相近的蛋白质,其功能类似性越大
C.一级结构中任何氨基酸的改变,其生理活性即消失
D.不同生物来源的同种蛋白质,其一级结构相同
23.血清中的清蛋白pI=4.9、血红蛋白的pI=6.8,它们的混合物在pH(A )的缓冲液中进行电泳,分离效果最好?
A.(4.9+6.8)÷2=5.85
B.<4.9
C.>6.8
D.=4.9
24.下列关于蛋白质L-氨基酸之间的大多数肽键的论述(D )是不正确的?
A.肽键具有部分双键的特性
B.肽键比正常的碳—氮单键短
C.构成肽键的两个氨基酸残基的α-碳为反式构型
D.肽键完全可以自由旋转
25.在寡聚蛋白质中,亚基间的立体排布、相互作用以及接触部位间的空间结构称为(C )。

A.三级结构
B.缔合现象
C.四级结构
D.变构现象
26.形成稳定的肽链空间结构,非常重要的一点是肽键中的四个原子以及和它相邻的两个α-碳原子处于(C )。

A.不断绕动状态
B.可以相对自由旋转
C.同一平面
D.随不同外界环境而变化的状态
27.凝胶过滤法分离蛋白质时,从层析柱上先被洗脱下来的蛋白质是( A )。

A.分子量大的
B.分子量小的
C.带电荷多的
D.带电荷少的
28.下列氨基酸(B )为环状亚氨基酸。

A.Gly
B.Pro
C.Trp
D.Try 29.氨基酸不具有的化学反应是( A )。

A.双缩脲反应
B.茚三酮反应
C.DNFB反应
D.PITC反应
30.血红蛋白的α亚基与O2结合后产生变构效应,从而( B)。

A.促进其他亚基与CO2结合
B.促进其他亚基与O2结合
C.促进α亚基与O2结合,抑制β亚基与O2结合
D.抑制α亚基与O2结合,促进β亚基与O2结合
31.在凝胶过滤(分离范围是5 000—400 000)中,下列最先被洗脱下来的是(B )。

A.细胞色素C(13 370)
B.肌球蛋白(400 000)
C.过氧化氢酶(247 500)
D.血清清蛋白(68 500)
32.下列(B )方法可以用于测定蛋白质的相对分子质量?
A.260/280nm紫外吸收比值
B.SDS聚丙烯酰胺凝胶电泳
C.凯氏定氮法
D.荧光分光光度法
33.下列关于蛋白质的叙述,( B)是正确的。

A.大多数蛋白质在含有中性盐的溶液中会沉淀析出
B.蛋白质分子的净电荷为零时的pH值是它的等电点
C.由于蛋白质在等电点时溶解度最大,所以沉淀蛋白质时应远离等电点
D.以上各项均不正确
34.关于β-折叠片的描述,下列( C)是错误的。

A.β-折叠片的肽链处于曲折的伸展状态
B.其结构是借助链内氢键稳定的
C.有的β-折叠片结构是通过几段肽段平行排列而成的
D.氨基酸之间的轴距为0.35nm
三.名词解释
1.等电点:在某一pH的溶液中,氨基酸解离成阳离子和阴离子的趋势及程度相等,使该氨基酸分子上所带正负电荷相等,净电荷为零,成为两性离子,在电场中既不向阳极也不向阴极移动,此时溶液的pH值称为该氨基酸的等电点。

2.肽键:是由一个氨基酸的-羧基与另一个氨基酸的-氨基脱水缩合而形成的化学键,本质为酰胺键。

3.肽平面: 肽键平面——由于肽键具有部分双键的性质,使参与肽键构成的六个原子被束缚在同一平面上,这一平面称为肽键平面或肽单元。

4.蛋白质的一级结构:蛋白质的一级结构指多肽链中氨基酸的排列顺序。

(包括蛋白质分子中所有的二硫键的位置)
5.蛋白质的二级结构:蛋白质分子中某一段肽链的局部空间结构,即该段肽链主链骨架原子的相对空间位置,并不涉及氨基酸残基侧链的构象。

6.蛋白质的三级结构:整条肽链中全部氨基酸残基的相对空间位置。

即肽链中所有原子在三维空间的排布位置。

7.蛋白质的四级结构:蛋白质分子中各亚基的空间排布及亚基接触部位的布局和相互作用,称为蛋白质的四级结构。

8.超二级结构:蛋白质中相邻的二级结构单位(即单个α-螺旋或β-折叠或β-转角)组合在一起,形成有规则的、在空间上能辩认的二级结构组合体称为蛋白质的超二级结构9.结构域(domain):大分子蛋白质的三级结构常可分割成一个或数个球状或纤维状的区域,折叠得较为紧密,各行使其功能,称为结构域
10.蛋白质的变性:在某些物理和化学因素作用下,其特定的空间构象被破坏,也即有序的空间结构变成无序的空间结构,从而导致其理化性质改变和生物活性的丧失。

11.蛋白质的复性:若蛋白质变性程度较轻,去除变性因素后,蛋白质仍可恢复或部分恢复其原有的构象和功能,称为复性(renaturation) 。

12.二面角:平面内的一条直线把平面分为两部分,其中的每一部分都叫做半平面,从一条直线出发的两个半平面所组成的图形叫做二面角。

13.蛋白质的变构效应:由于小分子(O2)与大分子(血红蛋白Hb)亚基结合,导致蛋白质分子构象改变及功能变化的现象称为变构效应。

四.问答题
1.举例说明蛋白质的一级结构与功能之间的关系。

解答:蛋白质的空间构象归根到底还是决定于其一级结构和周围环境的影响。

任何蛋白质分子结构发生细微的改变,都可能影响其生理功能。

如镰刀型贫血病,就是由于患者红细胞的血红蛋白中,β-链的第六位氨基酸(正常为谷氨酸)被缬氨酸取代所引起的。

正常血红蛋白由两条完全相同的α-亚基和两条完全相同的β-亚基组成。

由574个氨基酸所组成的血红蛋白仅有两个氨基酸残基发生改变,就可使患者的血红蛋白在氧分压比较低的情况下,发生聚合,而使红细胞呈镰刀状,因此改变了血红蛋白与氧的亲和力,使红细胞输氧功
能下降,而且极易破裂而引起严重的贫血。

2.举例说明蛋白质的空间构象与功能之间的关系。

解答:蛋白质生理功能与复杂的空间结构密切相关。

如血红蛋白是具有四级结构的蛋白质,他共有四个亚基,两条完全相同的α-亚基和两条完全相同的β-亚基,每个亚基中含有一个血红素。

血红素是处在多肽链的包围中,血红蛋白与氧的结合是通过血红素中铁原子与氧进行可逆的结合来实现的。

由于亚基之间借助8个盐键连接,使得亚基彼此靠近,形成稳定的构象。

但这种构象并不利于血红蛋白与氧的结合,因此,血红蛋白与氧的结合能力比单个亚基还要弱,当一个亚基与氧结合之后,引起亚基间盐键的断裂,血红蛋白的四级结构发生改变,结果导致其他亚基之间与氧的结合位点暴露,增大了其他亚基与氧的亲和力,促进了他们与氧的结合,随着盐键的全部断裂,整个血红蛋白变成氧合血红蛋白,由此可见,蛋白质的空间构象与功能之间的关系是很密切的。

3.一个含有13个氨基酸残基组成的十三肽的氨基酸组成为:Ala、Arg、Asp2、Glu2、Gly3、
Leu、Val3。

部分水解得到以下肽段,其序列由Edman降解法测定后确定,试推断出该肽链的原始氨基酸序列。

①Asp-Glu-Val-Gly-Gly-Glu-Ala;②Val-Asp-Val-Asp-Glu;③Val-Asp-Val;④Glu-Ala-Leu-Gly-Arg;⑤Val-Gly-Gly-Glu-Ala-Leu;
⑥Leu-Gly-Arg;
解答:Val-Asp-Val-Asp-Glu-Val-Gly-Gly-Glu-Ala-Leu-Gly-Arg
4.实验分析题:有一蛋白质混合液含有3种蛋白质,他们的相对分子质量和等电点如下,
蛋白质相对分子质量等电点
A 20 000 8.5
B 21 000 5.9
C 5 000 6.0
请设计一个实验来分离这3种蛋白质。

解答:由于蛋白质A、B与蛋白质C的相对分子质量相差较大,可用凝胶过滤的方法将蛋白质AB与蛋白质C分离开来,又由于蛋白质A、B等电点不同,可以采用离子交换柱层析法将其分开。

5.有人纯化了一个未知肽,其氨基酸组成为:Asp1,Ser1,Gly1,Ala1,Met1,Phe1和Lys2,又做了一系列分析,其结果如下:(1)DNFB与该肽反应再用酸水解得DNP-Ala;(2)胰凝乳蛋白酶CT消化后,从产物中分离出一个纯四肽,其组成为:Asp1,Gly1,Lys1,Met1,此四肽的DNFB反应降解产物为DNP-Gly;(3)胰蛋白酶T消化该肽后又可以得到组分分别为Lys1,Ala1,Ser1及Phe1,Lys1,Gly1的两个三肽,以及一个二肽,此二肽被CNBr处理后游离出自由天冬氨酸。

请列出八肽的全顺序并简述推导过程。

解答:由(1)得知此肽的N端是Ala;由(2)可知C端四肽的序列是Gly—Lys—Met—Asp,胰凝乳蛋白酶水解位点是水解苯丙氨酸Phe、酪氨酸Tyr、色氨酸Trp等残基形成的肽键;由(3)胰蛋白酶水解由赖氨酸Lys、精氨酸Arg的羧基形成的肽键,可知N端三肽的序列是Ala—Ser—Lys,中间的肽段序列为Phe—Gly—Lys,二肽被CNBr溴化氰只断裂甲硫氨酸Met 的羧基参与的肽键,产物为高丝氨酸内酯残基和多肽链的原C末端。

处理后游离出自由天冬氨酸说明该二肽的序列是Met—Asp,而且没有碱性残基,因此是整个肽链的C端二肽。

完整的序列是Ala—Ser—Lys—Phe—Gly—Lys——Met—Asp。

6.某天然九肽的组成为:Gly2,Phe2,Tyr1,Met1,Asp1,Arg1和Pro1,经胰凝乳蛋白酶CT水解后,可得到一个五肽和一个四肽,四肽的组成为:Phe1,Tyr1,Gly1和Pro1。

此九肽的CNBr处理物经阳离子交换树脂层析并洗脱的一个组成为Arg1,Phe1和Gly1的三肽;此九肽如经胰蛋白酶水解可得Phe,如用DNFB反应后再水解测得DNP-Tyr。

请写出此九肽的全顺序解析过程。

解答:此九肽如经胰蛋白酶水解可得Phe,胰蛋白酶水解由赖氨酸Lys、精氨酸Arg的羧基形成的肽键说明C端为Phe,并且C端的顺序是Arg—Phe。

如用DNFB反应后再水解测得DNP—Tyr,说明N端是Tyr。

经胰凝乳蛋白酶CT水解后,可得到四肽的组成为:Phe1,Tyr1,Gly1和Pro1,胰凝乳蛋白酶水解位点是水解苯丙氨酸Phe、酪氨酸Tyr、色氨酸Trp 等羧基形成的肽键,说明该四肽是N端的,顺序为Tyr—?—?—Phe。

此九肽的CNBr处理物经阳离子交换树脂层析并洗脱的一个组成为Arg1,Phe1和Gly1的三肽,CNBr溴化氰只断裂甲硫氨酸Met的羧基参与的肽键,产物为高丝氨酸内酯残基和多肽链的原C末端,说明该三肽为Gly—Arg—Phe,并且为C端。

Gly前面肯定是Met。

只有Asp没有提到,所以应该是Tyr—?—?—Phe与Met—Gly—Arg—Phe之间的氨基酸。

通常Pro的存在有可能影响蛋白酶水解的作用,所以,比较可能的顺序是Pro—Gly。

所以该九肽:Tyr—Pro—Gly—Phe—Asp—Met—Gly—Arg—Phe。

7.Lys、Arg、Asp、Glu、Thr和Ala混合液在pH值为12时,加到阴离子交换树脂上,用连续递减的pH值溶液洗脱时,请预测这些氨基酸的洗脱顺序。

解答:这些氨基酸的等电点分别是Arg 10.76;Lys 9.74;Thr 6.53;Ala 6.0;Glu 3.22;Asp2.97。

在pH值为12时,它们均带负电荷,与阴离子树脂发生离子交换,结合在柱上,随着洗脱液的pH值逐渐降低,首先Arg的净电荷变成零而被洗脱下来,所以它们被洗脱下来的顺序是Arg—Lys—Thr—Ala—Glu—Asp。

8.(1)一个Ala、Ser、Phe、Leu、Arg、Asp和His的混合液在pH 3.9时进行纸电泳,指出哪些氨基酸向阳极移动,哪些氨基酸向阴极移动?(2)带相同电荷的氨基酸,如Gly和Leu在纸电泳时常常稍能分开,解释其原因。

(3)假如有一个Ala、Val、Glu、Lys和Thr 的混合液,在pH 6.0时进行纸电泳,然后用茚三酮显色。

请画出电泳后氨基酸的分布图,分别标明向阳极或阴极移动、停留在原点、分不开的氨基酸的位置。

解答:(1)Ala、Ser、Phe、Leu的等电点都在6附近,在pH 3.9时,他们都带正电荷,所以它们都向阴极移动,但彼此不能分开。

Arg和His等电点分别是10.8和7.6,在pH 3.9时,都带正电荷,也向阴极移动,但这两个氨基酸带的正电荷较多,所以能和其他氨基酸分开。

Asp的等电点是3.0,在pH 3.9时带负电荷,向阳极移动。

(2)电泳时,若氨基酸带有相同电荷则相对分子量大的比相对分子量小的移动得慢。

因为相对分子质量大的氨基酸,电荷与质量的比小,导致单位质量移动的力量小,所以移动慢,能稍微分开。

(3)在pH 6.0时,Glu等电点3.22,带负电荷,向阳极移动,Lys等电点9.74,带正电荷,向阴极移动。

Ala、Val和Thr等电点接近,在6附近,所以停在原点不动,并且不能分开。

9.用阳离子交换树脂分离下列氨基酸,用pH 7.0的缓冲液来洗脱时,那种氨基酸先被洗脱下来?(1)Asp和Lys;(2)Arg和Met;(3)Glu和Val;(4)Gly和Leu;(5)Ser和Ala;
解答:(1)Asp的等电点2.97,Lys的等电点9.74;在pH 7.0时,Asp带负电荷,Lys 带正电荷;所以Lys因与阳离子交换树脂发生交换,结合在树脂上,而Asp不发生交换,先被洗脱下来。

(2)Arg的等电点10.76,而Met5.75是非极性氨基酸,等电点在6.0附近;在pH 7.0
时,Arg带正电荷,而Met带负电荷,Met不发生交换,先被洗脱下来。

(3)Glu的等电点3.22,而Val 5.97是非极性氨基酸,等电点在6.0附近;在pH 7.0时,Glu和Val都带负电荷,但是Glu带的负电荷多于Val;所以Glu先洗脱下来。

(4)Gly 5.97 R基团为H,等电点在6.0附近。

Leu 5.98是非极性氨基酸,等电点在6.0附近;都带负电荷,而且数量也相近。

但是,Leu是非极性氨基酸,与树脂的吸附能力强,所以Gly先洗脱下来。

(5)Ser5.68和Ala6.02等电点都在6.0附近;在pH 7.0时,Ser和Ala都带负电荷,Ser 稍多一些。

但是Ser是极性氨基酸,并且有OH基,和树脂的吸附能力要比Ala非极性氨基酸要弱一些,所以,Ser先洗脱下来。

10.用酸水解一种六肽,定量回收得到甘氨酸及另一种氨基酸。

用胰蛋白酶处理该肽生成的产物,在不同的层析和电泳系统中均只有一个单一的斑点,但迁移率与未经处理的六肽不同。

用胰凝乳蛋白酶水解原来的六肽,生成的产物中有一游离氨基酸并有紫外吸收,试从上述实验结果排出该六肽的氨基酸顺序。

解答:(1)用胰蛋白酶处理该肽生成的产物,在不同的层析和电泳系统中均只有一个单一的斑点,但迁移率与未经处理的六肽不同。

说明胰蛋白酶把该六肽水解成两个顺序完全相同的三肽,而且,C端为Arg或Lys。

所以六肽为X-Y-Arg-X-Y-Arg或X-Y-Lys-X -Y-Lys。

(2)用酸水解一种六肽,定量回收得到甘氨酸及另一种氨基酸。

根据(1),另一种氨基酸可能是Arg或Lys。

(3)用胰凝乳蛋白酶水解原来的六肽,生成的产物中有一游离氨基酸并有紫外吸收,这个氨基酸有可能是Trp、Tyr、Phe。

根据酸水解回收情况,它只可能是Trp。

胰凝乳蛋白酶水解Trp羧基形成的肽键,水解时得到Trp,说明该肽的N端为Trp。

综合得知,该六肽可能是Trp-Gly-Arg-Trp-Gly-Arg;或Trp-Gly-Lys-Trp-Gly -Lys。

11.根据实验结果推断一多肽链的氨基酸顺序:(1)酸水解和氨基酸组成为Ala2,Arg,Lys2,Met,Phe,Ser2;(2)羧肽酶A水解得一氨基酸为Ala;(3)胰蛋白酶水解得4个肽段,其氨基酸组成分别是①Ala,Arg,②Lys,Phe,Ser,③Lys,④Ala,Met,Ser;(4)溴化氰水解得两个肽段,其氨基酸组成是①Ala,Arg,Lys2,Met,Phe,Ser;②Ala,Ser;(5)
嗜热蛋白酶水解得两个肽段,其氨基酸组成如下①Ala,Arg,Ser;Phe,②Ala,Lys2,Met,Ser。

解答:由(1)得知为一九肽;由(2)羧肽酶A释放除Arg,Lys以外的氨基酸,说明该肽链C端为Ala;由(2)(3)得知,胰蛋白酶水解Arg,Lys羧基参与组成的肽键①Ala -Arg,②(Phe,Ser)-Lys,③Lys,④(Met,Ser)-Ala;由(4)(2)得知;溴化氰甲硫氨酸Met羧基组成的肽键,⑤Met-Ser-Ala;由(5)得知嗜热蛋白酶水解疏水性氨基酸羧基组成的肽键,得⑥Ala-Arg-Ser-Phe,所以,该肽链为Ala-Arg-Ser-Phe-Lys-Lys-Met-Ser-Ala。

12.某同学洗衣服,将羊毛衫和丝绸裙子放进热水中清洗后,再放入电干燥器中烘干,结果发现羊毛衫变小了,而丝绸裙子却没有什么变化,请运用生物化学知识解释此现象。

解答:羊毛纤维多肽链的结构单位主要是连续的α-螺旋,当处于热水环境下,羊毛纤维伸展为具有β-折叠的多肽链。

α-螺旋中,螺距为0.54nm,而β-折叠中相邻的R基团距离为0.7nm,当干燥后,多肽链β-折叠重新转变为α-螺旋,所以羊毛收缩了。

而丝织品中的成分为丝心蛋白,主要呈现β-折叠,而且还含有一些小的、包装紧密的氨基酸侧链,所以比羊毛中的α-螺旋更稳定,水洗和干燥其构象基本不变。

五.计算题
1.已知天冬氨酸的解离常数精氨酸的pK(α-COOH)=
2.09,pK(α-NH3+)=9.82,pK(R基)=
3.86,其pI值为求天冬氨酸的等电点是多少?在pH=7的缓冲液中,天冬氨酸带何种电荷?
解答:2.97=(pK1+ pKR)/2
2.1.0毫克纯酶的氨基酸分析得到58.1微克的亮氨酸(分子量=131.2),36.2微克的色氨酸(分子量=204.2),计算此酶的最小分子量。

解答:(10-3g)酶/(58.1×10-6g)Leu=M最小/131.2
M最小=2258
根据色氨酸含量计算最小分子量
(10-3g)酶/(36.2×10-6g)Try=M最小/204.2
M最小=5641。

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