第二章蛋白质化学作业及答案.docx

班级 学号 姓名 第二章 蛋白质化学作业及参考答案第一部分试题1氨基酸的侧链对多肽或蛋白质的构造与生物学功能特别重要。用三字母缩写形式列出其侧链为如下要求的氨基酸：（a）含有一个羟基；b）含有一个氨基；c）含有一个具有芳香族性质的基团；（d）含有分支的脂肪族烃链；（e）含有硫；（f）含有一个在pH 710范围内可作为亲核体的基团或原子，指出该亲核基团或原子。2某种溶液中含有三种三肽：Tyr - Arg - Ser , Glu - Met - Phe 与Asp - Pro - Lys , - COOH基团的pKa 为3.8; -NH3基团的pKa为8.5。在哪种pH（2.0,6.0或13.0）下，通过电泳分别这三种多肽的效果最好？3利用阳离子交换层析分别下列每一对氨基酸，哪一种氨基酸首先被pH7缓冲液从离子交换柱上洗脱出来。（a）Asp与Lys；（b）Arg与Met；c）Glu与Val；（d）Gly与Leu（e）Ser与Ala4胃液（pH1.5）的胃蛋白酶的等电点约为1，远比其它蛋白质低。试问等电点如此低的胃蛋白酶必需存在有大量的什么样的官能团？什么样的氨基酸才能供应这样的基团？5一个含有13个氨基酸残基的十三肽的氨基酸组成为：Ala, Arg,2 Asp, 2Glu, 3Gly, Leu, 3Val。部分酸水解后得到以下肽段，其序列由Edman降解确定，试推断原始寡肽的序列。（a）Asp - Glu - Val - Gly - Gly - Glu - Ala（b）Val - Asp - Val - Asp - Glu（c）Val - Asp - Val（d）Glu - Ala -Leu - Gly -Arg（e）Val - Gly - Gly - Glu - Ala - Leu （f）Leu - Gly - Arg6由下列信息求八肽的序列。（a）酸水解得 Ala，Arg，Leu，Met，Phe，Thr，2Val（b）Sanger试剂处理得DNP-Ala。（c） 胰蛋白酶处理得Ala，Arg，Thr 与 Leu，Met，Phe，2Val。当以Sanger试剂处理时分别得到DNP-Ala与DNP-Val。（d）溴化氰处理得 Ala，Arg，高丝氨酸内酯，Thr，2Val，与 Leu，Phe，当用Sanger试剂处理时，分别得DNP-Ala与DNP-Leu。7下列试剂与酶常用于蛋白质化学的探讨中： CNBr 异硫氰酸苯酯 丹黄酰氯 脲 6mol/LHCl -巯基乙醇 水合茚三酮 过甲酸 胰蛋白酶 胰凝乳蛋白酶。其中哪一个最合适完成以下各项任务？（a）测定小肽的氨基酸序列。（b）鉴定肽的氨基末端残基。（c）不含二硫键的蛋白质的可逆变性。若有二硫键存在时还需加什么试剂？（d）在芳香族氨基酸残基羧基侧水解肽键。（e）在蛋氨酸残基羧基侧水解肽键。（f）在赖氨酸与精氨酸残基侧水解肽键。8已知某蛋白是由肯定数量的链内二硫键连接的两个多肽链组成的。1.00g该蛋白样品可以与25.0mg复原型谷胱甘肽（GSH，MW307）反响。（a）该蛋白的最小分子量是多少？（b）假如该蛋白的真实分子量为98240，那么每分子中含有几个二硫键？（c）多少mg的巯基乙醇（MW78.0）可以与起始的1.00g该蛋白完全反响？第二部分 单选1有一混合蛋白质溶液，各种蛋白质的pI为46；50；53；67；73。电泳时欲使其中4种泳向正极，缓冲液的pH应当是 A 5.0 B 4.0 C 6.0 D 7.0 E 8.02下列蛋白质通过凝胶过滤层析柱时最先被洗脱的是A血清清蛋白(分子量68 500) B马肝过氧化物酶(分子量247 500)C肌红蛋白(分子量16 900) D牛胰岛素(分子量5 700) E牛-乳蛋白(分子量35 000)3下列哪一物质不属于生物活性肽 A胰高血糖素 B短杆菌素 C催产素 D胃泌素 E血红素4下列关于蛋白质构造叙述中，不正确的是A一级构造确定二、三级构造 B二、三级构造确定四级构造C三级构造即具有空间构象 D无规卷曲是在一级构造上形成的 E螺旋又称为二级构造5. 在中性条件下混合氨基酸在溶液中的主要形式是A 负电荷离子 B非极性分子 C正电荷离子 D疏水分子 E兼性离子6球蛋白分子中哪一组氨基酸之间可形成疏水键AGlu-Arg BTyr-Asp CSer-Thr DPhe-Trp EAsp-Glu7可以裂解肽链中蛋氨酸残基末端的试剂有 A羟胺 B溴化氰 C胃蛋白酶D中等强度的酸 E胰蛋白酶8有一血清清蛋白(pI6.85)的混合物，在哪种条件下电泳、分别效果最好ApH49 BpH59 CpH65 DpH8.6 EpH359使蛋白质与酶分子显示巯基的氨基酸是A蛋氨酸 B胱氨酸 C半胱氨酸 D谷氨酸 E赖氨酸10蛋白质分子引起280nm光汲取的最主要成分是A肽键 B半胱氨酸的-SH基 C苯丙氨酸的苯环 D色氨酸的吲哚环E组氨酸的咪唑环(异吡唑环)11可用于测定多肽N端氨基酸的试剂有 A丹硝酰氯 B巯基乙醇 C溴化氰 D羟胺 E甲酸12侧链是环状构造的氨基酸是 ALys BTyr CVal DIle EAsp13下列各类氨基酸中不含必需氨基酸的是A酸性氨基酸 B含硫氨基酸 C支链氨基酸 D芳香族氨基酸 E碱性氨基酸14变性蛋白质的特点是A黏度下降 B丢失原有的生物活性C颜色反响减弱 D溶解度增加E不易被胃蛋白酶水解15蛋白质变性是由于A蛋白质一级构造变更 B蛋白质空间构象的变更C 辅基的脱落 D蛋白质水解E以上都不是16以下哪一种氨基酸不具备不对称碳原子A甘氨酸 B丝氨酸 C半胱氨酸 D苏氨酸 E丙氨酸17下列有关蛋白质片层构造的叙述正确的是A角蛋白具有典型的片层构造 B两个相邻的肽平面呈摺扇式折叠C片层构造是一种较伸展的肽链构造 D若干矩齿状肽链骨架平行或反平行排列，链间靠氢键维系E以上都正确18可用于蛋白质定量的测定方法有A双缩脲法 B紫外汲取法 CFolin-酚试剂法D凯式定氮法 E以上都可以19镰刀型红细胞贫血病患者Hb分子中氨基酸交换及位置是 A链第六位CluVal B链第六位ValGlu C链第六位GluVal D链第六位ValGlu E以上都不是20维系蛋白质一级构造的化学键是 A氢键 B肽键 C盐键 D疏水键 E范德华力21自然蛋白中不存在的氨基酸是 A半胱氨酸 B瓜氨酸 C羟脯氨酸 D蛋氨酸 E丝氨酸22蛋白质多肽链具有的方向性是A从3端到5端 B从5端到3端 C从C端到N端 D从N端到C端 E以上都不是23下列氨基酸不含极性侧链的是 A丝氨酸 B苏氨酸 C亮氨酸 D酪氨酸 E半胱氨酸24螺旋每上升一圈相当于氨基酸残基的个数是 A45 B 36 C 30 D27 E2525下列含有两个羧基的氨基酸是 A缬氨酸 B色氨酸 C赖氨酸 D甘氨酸 E谷氨酸26含有疏水侧链的氨基酸有 A精氨酸、亮氨酸 B苯丙氨酸、异亮氨酸C色氨酸、酪氨酸 D天冬氨酸、谷氨酸 E蛋氨酸、组氨酸27蛋白质分子中的主要化学键是 A肽键 B盐键 C酯键 D二硫键 E氢键28维持蛋白质二级构造的主要化学键是 A疏水键 B盐键 C肽键 D氢键 E二硫键29蛋白质分子的转角属于蛋白质的几级构造A一级构造 B二级构造 C域构造 D四级构造 E三级构造30具有四级构造的蛋白质特征是A分子中必定含有辅基B在两条或两条以上具有二级构造多肽链的根底上，肽链进一步折叠，盘曲形成C依靠肽键维系四级构造的稳定性D每条多肽链都具有独立的生物学活性E由两条或两条以上的多肽链组成31关于蛋白质的四级构造正确的是A肯定有多个不同的亚基 B肯定有多个一样的亚基 C肯定有种类一样，而数目不同的亚基数D肯定有种类不同，而数目一样的亚基 E亚基的种类，数日都不定32蛋白质的一级构造及高级构造确定于A亚基 B分子中盐键 C氨基酸组成与依次 D分子内部疏水键 E分子中氢键33蛋白质的等电点是A蛋白质溶液的pH值等于7时溶液的pH值B蛋白质溶液的pH值等于7. 4时溶液的pH值C蛋白质分子呈负离子状态时溶液的pH值D蛋白质分子呈正离子状态时溶液的pH值E蛋白质的正电荷与负电荷相等时溶液的pH值34蛋白质溶液的稳定因素是A蛋白质溶液的黏度大B蛋白质在溶液中有"布朗运动"C蛋白质分干外表带有水化膜与同种电荷 D蛋白质溶液有分子扩散现象 E蛋白质分子带有电荷35关于氨基酸的叙述哪一项是错误的'A酪氨酸与丝氨酸含羟基 B酪氨酸与苯丙氨酸含苯环 C亮氨酸与缬氨酸是支链氨基酸 D赖氨酸与精氨酸是碱性氨基酸E谷氨酸与天冬氨酸含两个氨墓36在pH7时，其侧链能向蛋白质分子供应电荷的氨基酸是A缬氨酸 B甘氨酸 C半胱氨酸 D酪氨酸 E赖氨酸37蛋白质分子中不存在的含硫氨基酸是 A同型半胱氨酸 B胱氨酸 C蛋氨酸 D半胱氨酸 E苏氨酸39蛋白质分子中引起280nm光汲取的主要成分是A酪氨酸的酚羟基 B肽键 C色氨酸的吲哚环 D苯丙氨酸的苯环 E半胱氨酸的SH基40有关血红蛋白(Hb)与肌红蛋白(Mb)的叙述不正确的是 A都可以与氧结合 BHb与Mb都含铁C都是含辅基的结合蛋白 D都具有四级构造形式 E都属于色蛋白类41在饱与硫酸铵状态下析出的蛋白质是A纤维蛋白原 B球蛋白 C拟球蛋白 D白蛋白 EB球蛋白42蛋白质的变性是由于A蛋白质一级构造变更 B蛋白质空间构象的破坏C辅基的脱落 D蛋白质的水解 E以上都不是43下列各类氨基酸中不含必需氨基酸的是A碱性氨基酸 B酸性氨基酸 C含硫氨基酸 D支链氨基酸 E芳香族氨基酸44变性蛋白质的特点是A溶解度增加 B黏度下降 C颜色反响减弱 D丢失原有的生物学活性 E不易被胃蛋白酶水解45下列关于蛋白质构造叙述中不正确的是A一级构造确定二、三级构造 B二、三级构造确定四级构造 C螺旋为二级构造的一种形式D三级构造是指蛋白质分子内全部原于的空间排列 E无规卷曲是在一级构造根底上形成的46下列氨基酸中哪一种溶于水时不引起偏振光旋转A苯丙氨酸 B谷氨酸 C亮氨酸 D丙氨酸 E甘氨酸47合成蛋白质后才由前体转变而成的氨基酸是A脯氨酸 B赖氨酸 C谷氨酸 D羟脯氨酸 E组氨酸48下列哪一类氨基酸不含必需氨基酸A含硫氨基酸 B碱性氨基酸 C支链氨基酸 D芳香族氨基酸 E以上都含49蛋白质的螺旋A由二硫键形成周期性构造 B与片层的构象一样 C由主链骨架NH与CO之间的氢键维持稳定 D是一种无规则卷曲 E可被巯基乙醇破坏50蛋白质分子中螺旋构象的特点是 A靠盐键维持稳定 B肽键平面充分伸展C螺旋方向与长轴垂直 D多为左手螺旋E以上都不是51对于螺旋的下列描绘哪一项是错误的A通过分子内肽链之间的氢键维持稳定 B通过侧链(R基团)之间的互相作用维持稳定C脯氨酸残基与甘氨酸残基阻碍螺旋的形成 D是蛋白质的一种二级构造类型E通过疏水键维持稳定52片层构造 A只存在于角蛋白中 B只有反平行式构造，没有平行式构造C螺旋是右手螺旋，片层是左手螺旋 D肽平面的二面角与螺旋的一样E主链骨架呈锯齿状形成折迭的片层53维系蛋白质三级构造稳定的最重要的键或作用力是A盐键 B二硫键 C氢键 D疏水键 E范德华力54维系蛋白质四级构造主要化学键是 A疏水键 B盐键 C氢键 D二硫键 E范德华力55处于等电点状态的蛋白质A分子最不稳定，易变性 B分子不带电荷C分子带的电荷最多 D易聚合成多肽E易被蛋白酶水解56下列哪一种氨基酸残基常常处于球蛋白核心内 ATyr BGlu CVal DAsn ESer57下列方法中哪一种不能将谷氨酸与赖氨酸分开A凝胶过滤 B阴离子交换层析C阳离子交换层析 D纸层析 E电泳58蛋白质沉淀、变性与凝固的关系，下面叙述正确的是A变性蛋白肯定要凝固 B蛋白质疑固后肯定变性 C蛋白质沉淀后必定变性 D变性蛋白肯定沉淀 E变性蛋白不肯定失去活性第三部分 计算1. 一个-螺旋片段含有180个氨基酸残基，该片段中有多少圈螺旋？计算该-螺旋片段的轴长（nm）。2. 测定一种蛋白质分子中Trp残基占总量的0.29%，计算该蛋白质的最低分子量（MW）。3. 某肽链由-螺旋与-折叠构象构成，其MW为330000，该肽链总长度为600nm，如氨基酸残基平均MW为110，问该项肽链中螺旋有多长？占其总长度的%是多少？4. 计算一个含有78个氨基酸残基的多肽，若呈-螺旋状态长度为多少nm若呈-折叠构造长度为多少nm5. 把Ser、Ile、Glu、Ala的混合物在含有正丁醇、水与乙酸的溶剂系统中进展单向纸层析，请写出层析的快慢依次。6. 一种蛋白质按其重量含有1.62% Leu与2.48% Ile，计算该蛋白质的最低分子质量。7. 一个-螺旋片段含有180个氨基酸残基，该片段中有多少圈螺旋？计算该-螺旋片段的轴长。8. 试计算含有122个氨基酸残基的多肽链呈完全伸展时的长度是多少nm？该蛋白质的MW大约是多少？第一部分参考答案：1答：答:（a）Ser, Thr,Tyr；（b）Asn, Gln，Arg，Lys；（c）Phe, Trp, Tyr；（d）Ile, Leu, Val；（e）Cys, Me；（f）可以作为亲核试剂的侧链基团或原子有位于Ser,Thr与Tyr中的-OH；位于Cys与Met中的硫原子，位于Asp与Glu中的-COO-；以及位于His与Lys中的氮原子。2答：pH=6.0比pH=2.0或pH=13.0时电泳能供应更好的辨别率。因为在pH6.0的条件下每种肽都带有不同的净电荷(+1，-1，与0)，而在pH2.0的条件下净电荷分别为+2，+1与+2，在pH13.0的条件下净电荷分别为-2，-2与-2。3答：（a）Asp（b）Met（c）Glu（d）Gly（e）Ser4答：COO; Asp, Glu5答：Val-Asp-Val-Asp-Glu-Val-Gly-Gly-Glu-Ala-Leu-Gly-Arg6答：Ala-Thr-Arg-Val-Val-Met-Leu-Phe7答：（a）异硫氰酸苯酯。（b）丹黄酰氯。（c）脲；-巯基乙醇复原二硫键。（d）胰凝乳蛋白酶。（e）CNBr。 （f）胰蛋白酶8答：（a）MW24560；（b）4个二硫键；（c）6.35mg第二部分参考答案1D 2B 3E 4B 5A 6 D 7B 8C 9C 10 D 11A 12B 13A 14B 15B 16A 17E 18E 19A 20B 21B 22D 23C 24B 25E 26B 27A 28D 29B 30E 31E 32C 33E 34C 35E 36E 37A 39C 40D 41E 42B 43B 44D 45B 46E 47D 48E 49C 50E 51E 52E 53D 54A 55C56C 57A 58B第三部分 计算题参考答案1. 解：该片段中含有的螺圈数为： 180/3.6=50（圈螺旋）该-螺旋片段的轴长为：180×0.15=27nm 答：略2. 解：因为 Trp残基 / 蛋白质MW 0.29% 得： 蛋白质MW = Trp残基 / 0.29% =（204 - 18）/0.29% = 64138（Dal）答：略3. 解：因氨基酸残基平均分子量是110（已去水），故该肽链所含氨基酸残基数为：330000/110=3000设有x个氨基酸残基呈螺旋，则：0.15*X + 0.35* (3000-X) = 600，X=2250螺旋的长度为：2250×0.15=337.5nm螺旋占总长度的% = 337.5nm / 600nm = 56.3% 答：略4. 解：呈-螺旋状态时：78*0.15 nm= 11.7nm 呈-折叠构造时：78*0.36nm = 28.08nm 答：略5. 解：一般纸层析是依据物质的极性或亲水性的大小来进展分别的。这几种氨基酸的极性大小依次为GluSerAlaIle，所以它们在纸层析中的快慢依次为GluSerAlaIle。6. 解：Leu与Ile的分子量（MW）都是131Dal，依据两种氨基酸的含量来看：IleLeu = 2.48%1.65% = 1.51 = 32。所以此蛋白质中的Ile至少有3个，Leu至少有2个。那么：1.62% = 2*（131-18）/ 蛋白质MW蛋白质MW = 226/1.65% = 13697 Dal 答：略7. 解：该片段中含有 180/3.6=50（圈螺旋）该-螺旋片段的轴长为 180×0.15=27nm 答：略8. 解：氨基酸的平均MW为120，氨基酸残基之间的间隔 在完全伸展时（即-折叠构造）为0.36nm（有的资料认为是0.35nm），所以该肽链的长度为：0.36*122 = 43.92nm；该蛋白质的MW = 122*120=14640DaL 答：略说明：1. 两性离子：指在同一氨基酸分子上含有等量的正负两种电荷，又称兼性离子或偶极离子。2. 必需氨基酸：指人体（与其它哺乳动物）自身不能合成，机体又必需，须要从饮食中获得的氨基酸。3. 氨基酸的等电点：指氨基酸的正离子浓度与负离子浓度相等时的pH值，用符号pI表示。4. 稀有氨基酸：指存在于蛋白质中20种常见氨基酸以外的其它罕见氨基酸，它们是正常氨基酸的衍生物。5. 非蛋白质氨基酸：指不存在于蛋白质分子中而以游离状态与结合状态存在于生物体的各种组织与细胞内的氨基酸。6. 构型：指在立体异构体中不对称碳原子上相连的各原子或取代基团的空间排布。构型的转变伴随着共价7. 键的断裂与重新形成。8. 构象：指有机分子中，不变更共价键构造，仅单键四周的原子旋转所产生的原子的空间排布。一种构象变更为另一种构象时，不涉及共价键的断裂与重新形成。构象变更不会变更分子的光学活性。 9. 蛋白质的一级构造：指蛋白质多肽链中氨基酸的排列依次，以及二硫键的位置。10. 蛋白质的二级构造：指在蛋白质分子中的部分区域内，多肽链沿肯定方向盘绕与折叠的方式。11. 超二级构造：指蛋白质分子中相邻的二级构造单位组合在一起所形成的有规则的、在空间上能分辨的二级构造组合体。12. 构造域：指蛋白质多肽链在二级构造的根底上进一步卷曲折叠成几个相对独立的近似球形的组装体。13. 蛋白质的三级构造：指蛋白质在二级构造根底上借助各种次级键卷曲折叠成特定的球状分子的构造。14. 蛋白质的四级构造：指多亚基蛋白质分子中各个具有三级构造的多肽链以适当方式聚合所呈现的三维构造。15. 氢键：指负电性很强的氧原子或氮原子与N-H或O-H的氢原子间的互相吸引力。16. 离子键：带相反电荷的基团之间的静电引力，也称为静电键或盐键。17. 疏水键：非极性分子之间的一种弱的、非共价的互相作用。如蛋白质分子中的疏水侧链避开水相而互相聚集而形成的作用力。18. 范德华力：中性原子之间通过瞬间静电互相作用产生的一种弱的分子间的力。当两个原子之间的间隔 为它们的范德华半径之与时，范德华力最强。19. 盐析：在蛋白质溶液中参加肯定量的高浓度中性盐（如硫酸氨），使蛋白质溶解度降低并沉淀析出的现象称为盐析。20. 盐溶：在蛋白质溶液中参加少量中性盐使蛋白质溶解度增加的现象。21. 蛋白质的变性作用：蛋白质分子的自然构象遭到破坏导致其生物活性丢失的现象。蛋白质在受到光照、热、有机溶剂以及一些变性剂的作用时，次级键遭到破坏导致自然构象的破坏，但其一级构造不发生变更，其相对分子质量根本不降低。22. 蛋白质的复性：指在肯定条件下，变性的蛋白质分子复原其原有的自然构象并复原生物活性的现象。23. 蛋白质的沉淀作用：在外界因素影响下，蛋白质分子失去水化膜或被中与其所带电荷，导致溶解度降低从而使蛋白质变得不稳定而沉淀的现象称为蛋白质的沉淀作用。24. 凝胶电泳：以凝胶为介质，在电场作用下分别蛋白质或核酸等分子的分别纯化技术。25. 层析：依据在挪动相（可以是气体或液体）与固定相（可以是液体或固体）之间的安排比例将混合成分分开的技术。26. 波尔效应（Bohr effect）：增加CO2分压，进步CO2浓度，可以进步Hb亚基的协同效应，降低Hb对O2的亲与力。并且发觉增加H+浓度或降低pH，也能增加亚基协同效应，促进Hb释放O2。反之，高浓度O2或增加O2分压，都将促进脱氧Hb分子释放H+与CO2。这些互相有关的现象称为波尔效应。波尔效应主要描绘H+浓度或pH值及CO2分压的变更对Hb结合O2的影响，具有重要的生理意义。27. 寡聚蛋白：由2个或2个以上的亚基或单体组成的蛋白质统称为寡聚蛋白。凡具有别构作用的蛋白质一般都属于寡聚蛋白。28. 别构效应（作用）：又称为变构效应。当某些寡聚蛋白与别构效应剂（或称为变构效应剂）发生作用时，可以通过蛋白质构象的变更来增加或降低减蛋白质的活性。这里的变构效应剂可以是蛋白质本身的作用物，也可以是作用物以外的物质。29. 同源蛋白：在不同的机体中实现同一种功能的蛋白质统称为同源蛋白。如细胞色素C在不同种属中的分子形式有所不同，但它们的空间构造特别相像，其生物功能都是传递电子。通过同源蛋白一级构造的比拟可以推断生物的亲缘关系的远近。30. 凝胶电泳（gel electrophoresis）：以凝胶为介质，在电场作用下分别蛋白质或核酸等分子的分别纯化技术。31. SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳(SDS-PAGE(sodium dodecyl sulfate-polyacrylamide gel electrohoresis)：在有去污剂十二烷基硫酸钠存在下的聚丙烯酰胺凝胶电泳。SDS-PAGE只是依据分子大小分别的，而不是依据分子所带的电荷与大小分别的。32. Edman降解(Edman degradation)：从多肽链游离的N末端测定氨基酸残基的序列的过程。N末端氨基酸残基被苯异硫氰酸酯修饰，然后从多肽链上切下修饰的残基，再经层析鉴定，余下的多肽链（少了一个残基）被回收再进展下一轮降解循环。33. 透析（dialysis）：通过小分子经半透膜扩散到水（或缓冲液）的原理将小分子与生物大分子分开的一种分别纯化技术。