第二章 蛋白质化学习题学习资料

第二章蛋白质化学习
题
第二章蛋白质化学
一、名词解释
1.蛋白质组学：在大规模水平上研究蛋白质的特征，包括蛋白质的表达水平，
翻译后的修饰、蛋白质与蛋白质的相互作用等，由此获得蛋白质水平上的关于疾病发生、细胞代谢等过程的正题而全面的认识。

2.单纯蛋白质：仅由氨基酸组成的蛋白质。

3.结合蛋白质：除氨基酸组成之外，还含有非蛋白质的辅基构成的蛋白质。

4.氨基酸的等电点（pI）：将氨基酸水溶液的酸碱度加以适当的调节，使羧基
与氨基的电离程度相等，即氨基酸带有的正负电荷数恰好相同，静电荷为零，此时的pH称为氨基酸的等电点。

5.蛋白质的一级结构：多肽链中氨基酸的数量、排列顺序及其共价连接，又称
共价结构或基本结构。

是蛋白质作用的特异性、空间结构和生物学功能多样性的基础。

6.肽：氨基酸通过肽键相连的化合物。

7.肽键：蛋白质分子中基本的化学键，由一分子氨基酸的α﹣羧基与另一分子
氨基酸的α﹣氨基缩合脱水而成，也称酰胺键。

8.生物活性肽：蛋白质中20个天然氨基酸以不同组成和排列方式构成的从二
肽到复杂的线性、环形结构的不同肽类的总称，是源于蛋白质的多功能化合物，其在代谢调节、神经传导方面起着重要作用
9.肽单位：肽键的所有四个原子和与之相连的两个α﹣碳原子所组成的基团，
又称肽基。

10.基序：相邻的二级结构彼此相互作用，形成有规则的、在空间上能辨认的二
级结构组合体，又称模体或模序。

11.结构域：在蛋白质三级结构内的独立折叠单元，其通常是几个基序结构单元
的组合。

在较大的蛋白质分子中，由于多肽链上相邻的基序结构紧密联系，进一步折叠形成一个或多个相对独立的致密的三维实体。

12.亚基：一般由一条多肽链组成，本身具有一、二、三级结构，又称亚单位，
有人称为原聚体或单体、
13.蛋白质的变构效应（别构效应）：一些蛋白质由于受到某些因素的影响，其
一级结构不变而空间构象发生一定的变化，导致其生物学功能的变化。

14.蛋白质的变性作用：某些物理的或化学的因素使蛋白质分子的空间构象发生
改变或破坏，导致其生物活性的丧失和一些理化性质的改变的现象。

15.蛋白质复性：变性的蛋白质，由于去除了引起其变性的因素，而恢复其原来
的空间结构和生物活性以及其他的各种性质的过程。

16.蛋白质的沉淀：蛋白质分子聚集而从溶液中析出的现象。

17.盐析作用：蛋白质溶液中加入中性盐，高盐浓度时，因破坏蛋白质水化层并
中和其电荷，促使蛋白质分子相互聚集而沉淀。

18.抗原：凡是能刺激机体免疫系统产生免疫应答，并能与相应抗体和（或）致
敏淋巴细胞受体发生特异性结合的物质。

19.抗体：抗体刺激机体产生并能与相应抗原特异结合并具有免疫功能的免疫球
蛋白。

20：单克隆抗体：是针对一个抗原决定簇、又是由单一的B淋巴细胞克隆产生的抗体，是结构和特异性完全相同的高纯度抗体。

20.透析：利用蛋白质大分子对半透膜的不可透过性而与其它小分子物质分开。

21.分子排阻层析（分子筛层析、凝胶过滤）：利用蛋白质分子量的差异，通过
具有分子筛性质的凝胶而被分离，又称分子筛层析、凝胶过滤。

当蛋白质分子的直径大于凝胶的孔径时，被排阻于胶粒之外，小于孔径者进入凝胶，在层析洗脱时，大分子受阻小而最先流出，小分子后流出，从而使大小不同的物质分离。

22.电泳：带电质点在电场中向电荷相反方向移动的性质。

二、填空题
1.蛋白质的主要生物学作用：生物催化作用、代谢调节作用、免疫保护作用、转运和贮存作用、运动与支持作用、控制生长和分化作
用、接受和传递信息作用、生物膜作用。

2.根据氨基酸侧链R基团的结构和性质将氨基酸分为：非极性的R基氨基酸
、极性不带电荷的R基氨基酸、带负电的R基氨基酸、带正电的R基氨基酸四类。

3. 多肽链中氨基酸的数量、种类、排列顺序称为蛋白质的一级结构，蛋质分子中氨基酸之间的连接键为肽键。

4. 处于等电点的蛋白质，其净电荷为 0 ，溶解度最小，
粘度最小，导电性最小。

5. 一般α﹣氨基酸与茚三酮反应，生成蓝紫色色的化合物，脯氨酸和羟脯氨酸生成黄色的化合物，天冬酰胺生成棕色的化合物。

6. 蛋白质是由一条或多条肽链构成的生物大分子，由20种氨基酸
通过肽键连接而成。

7. 蛋白质变性主要是其形成和稳定蛋白质分子空间构象的次级键受到破坏，从而使蛋白质分子空间结构受到破坏，而其一级结构仍可完好无损。

8. 蛋白质的二级结构有α螺旋、β折叠、β转角和
无规卷曲四种基本结构形式。

9. 氨基酸自动分析仪是根据离子交换层析反应设计的，而蛋白质的测序是根据末端水解反应设计的。

10. 维持蛋白质构象主要的次级键有：氢键、疏水键、离子键、配位键、二硫键、范德华力。

11. 蛋白质纯度鉴定的方法主要有：层析法、电泳法、免疫化学
法。

12. 蛋白质含量测定的方法主要有: 凯氏定氮法（Kjeldahl法）、福林-酚试剂法（Lowry法）、双缩脲法、紫外分光光度法、 BCA比色法、Bradford蛋白分析法。

13. 蛋白质结构鉴定的物理分析方法包括：质谱法、磁共振法、 X线晶体衍射法、激光拉曼光谱、荧光光谱、红外光谱、圆二色谱；化学分析方法包括：氨基酸分析和序列分析。

三、选择题
1. 构成蛋白质的氨基酸属于下列哪种氨基酸？（ A ）。

A. L-α氨基酸
B. L-β氨基酸
C. D-α氨基酸
D. D-β氨基酸
2. 280nm波长处有吸收峰的氨基酸为（ B ）。

A. 精氨酸
B. 色氨酸
C. 丝氨酸
D. 谷氨酸
3. 有关蛋白质三级结构描述，错误的是（ B ）。

A. 具有三级结构的多肽链都有生物学活性
B. 三级结构是单体蛋白质或亚基的空间结构
C. 三级结构的稳定性由次级键维持
D. 亲水基团多位于三级结构的表面
4. 关于蛋白质四级结构的正确叙述是（ D ）。

A. 蛋白质四级结构的稳定性由二硫键维系
B. 四级结构是蛋白质保持生物学活性的必要条件
C. 蛋白质都有四级结构
D. 蛋白质亚基间由非共价键聚合
5. 维持蛋白质分子中α-螺旋的主要化学键是（ D ）。

A. 肽键
B. 离子键
C. 二硫键
D. 氢键
E. 疏水键
6. 蛋白质变性是由于（ ACE ）。

A. 蛋白质结构改变
B. 蛋白质亚基解离
C. 蛋白质空间构象的破坏
D. 辅基脱落
E. 蛋白质水解
7. 下列哪一种氨基酸是亚氨基酸（ A ）。

A. 脯氨酸
B. 谷氨酸
C. 赖氨酸
D. 组氨酸
E. 色氨酸
8. 所有的α-氨基酸共有的显色反应是（ D ）。

A. 双缩脲反应
B. 坂口反应
C. 米伦反应
D. 茚三酮反应
E. FOLIN酚试剂反应
9. 下列氨基酸除（ A ）外都是极性氨基酸。

A.Ile
B. Cys
C. Asn
D. Ser
E. Asp
10. 凝胶过滤法测定蛋白质分子量时，从层析柱上先被洗脱下来的是（ A ）分
子。

A. 分子量大的
B. 分子量小的
C. 带电多的
D. 带电少的
E. 带正电荷的
四、简答题
1. 简述蛋白质的α-螺旋结构的结构要点。

答：⑴螺旋方向为右手螺旋，每3.6个氨基酸螺旋一周，螺距为0.54nm，每个氨基酸残基的高度为0.15nm，肽键平面与螺旋长轴平行；
⑵氢键是α螺旋稳定的主要次级键。

相邻的螺旋之间形成链内氢键，即
一个肽单位的N上氢原子与第四个肽单位羰基上的氧原子生成氢键。

⑶肽键中氨基酸的R基侧链分布在螺旋的外侧，其形状、大小及电荷等
均受影响。

2.简述蛋白质变性与复性的机理，并简要说明变性蛋白的特点。

答：变性的本质是破坏了形成与稳定蛋白质分子空间构象的次级键从而导致蛋白质分子空间构象的改变或破坏，而不涉及一级结构的改变或肽键的断裂。

蛋白质的复性，是将引起蛋白质变性的因素去除，而恢复其原来的空间结构和生物活性以及其他的各种性质。

变性蛋白质的特点：变性蛋白质的生物活性丧失，以及某些理化性质的改变。

3.简述根据蛋白质溶解度不同的分离纯化方法。

答：⑴等电点沉淀利用蛋白质在等电点时溶解度最小原理分离；
⑵盐析沉淀一定浓度的中性盐可以破坏蛋白质胶体的稳定因素而使蛋白质盐析沉淀；
⑶低温有机溶剂沉淀法有机溶剂的介电常数较水低，在一定量的有机溶剂中，蛋白质分子间极性基团的静电引力增加，而水化作用降低，促使蛋白质聚集沉淀；
⑷温度对蛋白质溶解的影响一般在0~40℃，多数球状蛋白的溶解度随温度的升高而增加，40~50℃以上，多数蛋白质不稳定并开始变性。

4.简述根据蛋白质分子量不同的分离纯化方法。

答：⑴透析和超滤透析是利用蛋白质大分子对半透膜的不透过性而与其他小分子物质分开；超滤法利用超滤膜在一定的压力或离心力的作用下，大分子物质被截留，小分子物质则滤过排出；
⑵分子排阻层析当蛋白质分子直径大于凝胶的孔径时，被排阻在胶粒之外，小于孔径者则进入凝胶，在层析洗脱时，大分子受阻小二最先流出，小分子受阻大二最后流出，结果使大小不同的物质分离；
⑶密度梯度离心蛋白质颗粒的沉降速度取决于其大小和密度。

5.简述根据蛋白质电离性质不同的分离纯化方法。

答：⑴电泳法蛋白质除在等电点外，具有电泳性质。

常用方法有醋酸纤维薄膜电泳、聚丙烯酰胺凝胶电泳、等电聚焦、免疫电泳、二维电泳；
⑵离子交换层析蛋白质是两性化合物，可用离子交换技术进行分离精制。

阴离子交换介质是在不溶性惰性载体上共价连接正电荷的基团，吸附和交换周围环境中的阴离子，而阳离子交换介质是在不溶性惰性载体上共价连接负电荷的基团，吸附和交换周围环境中的阳离子。

二者常用于大分子物质的分离与纯化。

6.简述根据蛋白质配基特异型的分离纯化方法。

答：亲和层析法蛋白质能与其相应的化合物（称为配体）具有特异结合的能力，即亲和力，有高度特异性和可逆性的特征，建立在这种具有特异亲和能力
的化合物之间能可逆结合与解离的性质的层析法，是高效专一的分离纯化蛋白质的方法，具有简单、快捷、得率和纯化倍数高等显著特点。

五、问答题
1.举例说明蛋白质一级结构、空间结构与功能之间的关系。

答：镰刀型细胞贫血症，溶解度下降，从酸性变成中性蛋白质，造成溶血，在流经毛细血管等氧分压低的地方时容易析出，是由于血红蛋白分子中两个β亚基第六位正常的谷氨酸变成了缬氨酸。

2.举例说明一种你知道的蛋白质类药物的研究与应用。

答：干扰素(IFN)是一类多效的细胞因子，20世纪60年代人们通过利用病毒刺激白细胞的方法生产白细胞干扰素而供临床试验，如今通过基因工程可以生产大量的重组人干扰素，为疾病的治疗提供重要手段。

干扰素具有抗病毒、免疫调节和抗增殖的作用，被用于治疗恶性肿瘤、病毒性肝炎和多发性硬化症。