第三章蛋白质化学.doc

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1、第三章 蛋白质化学一、填空题1、当氨基酸处于等电点时，主要以离子存在，其溶解度最。2、维持蛋自质一级结构的共价键有键和键。3、蛋白质二级结构包括，和 结构4、在多肽链的-螺旋中，每个氨基酸残基螺旋上升一圈，向上升高nm。天然蛋白中-螺旋大部分都是手螺旋。5、在-折叠片层中，多肽链间依靠相邻肽链间形成的 键来维持结构的稳定性。6、-转角结构是由第一个氨基酸残基的 CO 与第个氨基酸残基的 N-H 之间形成氢键而构成的。7、具有四级结构的蛋白质分子中，每一条肽链称为一个。8、维持蛋白质构象的作用力有，和。9、蛋白质变性后的最显著特征是丧失。10、生物物种的亲缘关系越远，则同一功能的蛋白质(如细胞色

2、素C)的一级结构差异越，反之，亲缘关系越近，则一级结构差异越。二、判断题（用”对”或“错”回答以下问题，如果是错还须说明理由）11、Edman 降解反应中PITC 是与氨基酸的-羧基形成PTC-氨基酸。12、在2,4-二硝基氟苯（DNFB）反应中，氨基酸的-氨基与DNFB 反应形成黄色的DNP-氨基酸。该反应可用于肽链的C-未端氨基酸的鉴定。13、肽键-CO-NH-中的C-N 键可以自由旋转，而使多肽链出现多种构象。14、六肽（Glu-His-Arg-Val-Lys-Asp）在pH11时向正极迁移。15、透析和盐析的原理是相同的。16、蛋白质变性后，其氨基酸排列顺序并不发生变化。17、蛋白质由

3、于带有电荷和水膜，因此在水溶液中形成稳定的胶体。蛋白质变性后沉淀都是因为中和电荷和去水膜所引起的。18、蛋白质溶液遇浓硝酸时产生黄色沉淀，该反应是含亮氨酸的蛋白质所特有的反应。19、用凝胶过滤层析（分子筛层析）分离蛋白质时，总是分子量小的先下来，分子量大的后下来。20、在SDS聚丙烯酰胺凝胶电泳中，总是分子量小的蛋白质迁移较快，分子量大的迁移较慢。三、单项选择题（在下列各题所提供的4个答案中，选出正确的1个）21、下列氨基酸溶液不使偏振光发生旋转的一种是：（ ）A.丙氨酸 B.甘氨酸 C.丝氨酸 D,缬氨酸22、天然蛋白质中不存在的氨基酸是：（ ）A.丝氨酸 B.异亮氨酸 C .色氨酸 D.

4、瓜氨酸23、谷氨酸的pK1 为2.6， pK2 为4.6， pK3 为9.6，其等电点是：（ ）A. 4.6 B. 3.6 C. 7.1 D. 6.124、所有的氨基酸共有的显色反应是：（ ）A.茚三酮反应 B.双缩脲反应 C.坂口反应 D.福林酚试剂反应25、多肽GlyArgLysPheAsp（C）经Edman降解除去一个氨基酸后其产物是：（ ）A. GlyArg（C） LysPheAsp（C） B. GlyArgLysPhe（C） AspC. ArgLySPheAsp（C） Gly D. ArgLysPhe（C） GlyAsp26、下列多肽不能形成-螺旋的一个是：（ ）AIle-Asn-M

5、et-Val-Gln BTrp-Val-Gly-Ala-AsnCAla-Pro-Tyr-phe-Gln DSer-Phe-Ala-Gln-Lys27、有一混合的蛋白质溶液，各种蛋白质的pI为4.6、5,0、5.3、6.7, 7.3 , 电泳时欲使其中四种泳向正极，缓冲液的pH 值应该是：（ ）A5.0 B. 6.0 C7.0 D8.028、下列蛋白质通过凝胶过滤层析柱时最先被洗脱的是：（ ）A马肝过氧化氢酶（分子量247500） B肌红蛋白（分子量16900）C. 血清清蛋白（分子量68500） D牛-球蛋白（分子量35000）29、蛋白质在280nm 波长处的光吸收的结构是：（ ）A酪氨酸的

6、酚基 B苯丙氨酸的苯环 C色氨酸的吲哚基 D组氨酸的咪唑基30、分离纯化蛋白质可用离子交换层析法，其原理是（ ）A蛋白质的溶解度不同 B组成蛋白质的氨基酸种类和数目不同C蛋白质分子能与其对应的配基进行特异性结合D蛋白质所带电荷不同四、多项选择题31、下列方法中可用于蛋白质多肽链N未端分析的方法是：（ ）A茚三酮法 B二硝基氟苯法 CEdman 降解 D丹磺酰氯法32、下列方法中可用于蛋白质多肽链C未端的氨基酸分析的方法是：（ ）AEdman 降解 B肼解法 CCNBr法 D羧肽酶法33、下列方法中可用于蛋自质定量测定的方法是（ ）AFolin酚试剂 B茚三酮法 C紫外吸收法 D双缩脲法34、聚

7、丙烯酰胺凝胶电泳的分辨率极高，是因为具有下列效应（ ）A浓缩效应 B分子筛效应 C电荷效应 D粘度效应35、下列方法中可用于测定蛋白质分子量的方法是：（ ）A密度梯度离心 B凝胶过滤 C亲和层析 DSDS聚丙烯酰胺凝胶电泳五、名词解释：36. 蛋白质的等电点(isoelectric point of protein)：37. 蛋白质的二级结构和三级结构 (secondary structure and tertiary structure of protein)38. 变构效应或别构效应(allosteric effect)39. 协同效应(cooperative effect)40. 蛋白质

8、的变性作用(denaturation of protein)41. 亚基(subunit)42. 结构域(domain)43. 辅基与辅酶(prosthetic group)44. 单纯蛋白质与缀合结合蛋白质(simple protein and conjugated protein)45. 构象与构型（conformation and configuration）六、计算及解答题46、血红蛋白含有0.335%的铁（ww），计算血红蛋白的最小分子量。另用其它方法测得它的实际分子量是67000，如何解释其与最小分子量的差别。47、计算含有78 个氨基酸的一-螺旋的长度？如果是充分伸展的多肽链其长

9、度是多少？48、某一蛋白质的多肽链在一些区段为-螺旋构象，在另一些区段为-折叠片构象。该蛋白质的分子量为240000，多肽链外形的长度为5.0610-5cm，试计算-螺旋体占分子的百分之几？（设氨基酸平均分子量为120。）49、对一氨基酸混合物Ala，Ser，Phe，Leu，Arg，Asp和His在pH 3.9条件下进行纸电泳，请问何者移向正极（+）？何者移向负极（-）？你能画出茚三酮染色电泳图谱吗？（图应标明+、-和原点）50、有一氨基酸的混合物，它含有Lys，Arg，Asp，Glu，Tyr 和Ala。在高pH 时加到一个阴离子交换树脂柱上。如果用逐步降低洗脱液pH 的方法来进行洗脱，请指出

10、氨基酸被洗脱下来的顺序。51、利用阴离子交换层析分离下列每一对氨基酸，用逐步降低洗脱液pH（从pH=12开始）的方法来进行洗脱，问哪一种氨基酸首先从离子交换柱上洗脱出来。（a）Asp和Lys； （b）Arg和Met； （c）Glu和Val；（d）Gly和Leu； （e）Ser和Ala。52、根据下表提供的各种肽的pK值，请填出下列肽在pH3和pH10时的迁移方向。-羧基-羧基-氨基-氨基pH3pH10Gly-GlyGly-Gly-GlyAla-AlaAla-Ala-Ala-AlaAla-Gly-GlyGly-AlaAla-GlyLys-AlaAla-Lys-AlaAla-Lys-Ala-Ala

11、Ala-Ala-Lys-AlaAsp-Gly3.13.33.23.43.23.23.23.23.23.63.62.14.58.17.98.47.98.28.28.27.67.78.08.09.110.710.410.610.653、请写出氨基酸Ala，Asp和Lys的解离方程式，并参考解离常数表（表1）注明其pH变化，试问它们分别在pH1和pH7时的净电荷是多少？54、计算下列十三肽的等电点？在pH1和pH7时的净电荷是多少？ Gly-Ala-Asp-Pro-Lys-Met-Cys-Phe-Lys-Arg-Glu-Asp-Ser55、1 L处于等电点的1 mol/L甘氨酸溶液加入0.3 mol

12、 HCl，问所得溶液的pH是多少？如果加入0.3 mol NaOH以代替HCl时，pH值又将如何？ 56、将丙氨酸溶液（400 ml）调节到pH 8.0，然后向该溶液中加入过量的甲醛。当所得溶液用碱反滴定至pH 8.0时，消耗0.2 mol/L NaOH溶液250 mL。问起始溶液中丙氨酸的含量为多少克？57、氨基酸的侧链对多肽或蛋白质的结果和生物学功能非常重要。用三字母和单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

13、出该亲核基团或原子。58、某中溶液中含有三种三肽：Tyr-Arg-Ser，Glu-Met-Phe和Asp-Pro-Lys。在哪种pH（2.0，6.0或13.0）下，通过电泳分离这三种三肽的效果最好？59、根据蛋白质等电点，指出下列蛋白质在所指定的pH条件下，电泳时的脉动方向：（1）胃蛋白酶（pI 1.0），在pH 5.0；（2）血清清蛋白（pI 4.9），在pH 6.0；（3）-脂蛋白（pI 5.8），在pH 5.0和pH 9.0；60、人的头发每年以1520cm的速度生长，头发主要是角蛋白纤维在表皮细胞里面合成和组装成的“绳子”。角蛋白的基本结构单元是-螺旋。如果-螺旋的生物合成是头发生长的

14、限速因素，计算-螺旋链的肽键以多大的速度（每秒钟）合成才能满足头发每年的生长长度？61、羊毛衫等羊毛制品在热水中洗变长，然后在电干燥器内干燥，又收缩，丝制品进行同样处理，却不收缩。如何解释这两种现象？62、某一多肽(1)经完全水解后得Gly，Ala，Val 2，Leu 2，Ile，Cys 4，Asp 2，Glu 4，Ser 2，Tyr 2；(2) FDNB 处理后用酸水解得到DNP-Gly；(3) C-未端分析得到Asp; (4)部分水解得到下列小肽：aCys，Cys，Ala，Ser； bGlu，Asp，Tyr；cGlu，Glu，Cys； dGlu，Leu，Glu；eCys，Asp； fTyr

15、，Cys；gAla，Ser，Val，Cys； hGlu，Cys，Cys；iVal，Cys，Ser，Leu，Tyr； jLeu，Tyr，Glu；kGly，Ile，Val，Glu，Glu；请分别用三字符号和单字符号写出这条多肽的氨基酸排列顺序。63、一个抗菌素多肽经酸完全水解后得知含有Leu，Phe，Pro，Val 和Lys，并以等分子存在。分子量测得约1170；C-未端分析结果证明是阴性；用FDNB 处理后的酸水解液中只生成DNP-Lys；用胰蛋白酶水解后的产物经电泳和纸层析分离得到一个点子；用部分水解可产生下列一些二肽和三肽：(1) LeuPhe， (2) PhePro， (3) PhePro

16、Val， (4) Lys Leu，(5) ValLys， (6) LysLeu， (7) ProValLys。试问此多肽的结构和氨基酸的排列顺序怎佯？64、根据以下实验结果，推测这一多肽的氨基酸顺序： 经完全酸解后，产生Ala，Arg，2 Ser，Lys，Phe，Met，Trp和Pro； 用FDNB处理得DNP-Ala和-DNP-Lys； 羧肽酶A、B对C端氨基酸无作用； 用糜蛋白酶处理得三个肽：Ser+Pro，Met+Trp，Phe+Lys+Ser+Arg+Ala； 用胰蛋白酶处理得三个肽：Ala+Arg，Lys+Ser，Phe+Trp+Met+Ser+Pro。65、从下列结果推导一简单多肽

17、的氨基酸序列：（a） 经酸解得2 Ala，Arg，2 Lys，Met，Phe，2 Ser；（b） 经羧肽酶A处理得 Ala；（c） 经胰蛋白酶处理得(Ala,Arg)，（Lys,Phe,Ser），（Lys），（Ala,Met,Ser）；（d） 经CNBr处理得(Ala,Arg,2 Lys,Met,Phe,Ser)，（Ala,Ser）；（e） 经嗜热菌蛋白酶处理得 (Ala,Arg,Ser)，（Ala,2 Lys,Met,Phe,Ser）。66、当一种4肽与FDNB反应后，用6N HCl水解得到DNP-Val及3种其他氨基酸；当这4肽用胰蛋白酶水解时发现有两种碎片段，其中一片用LiBH4还原后再

18、进行酸水解，水解液内有氨基乙醇和一种与茚三酮反应生成黄色产物的氨基酸。试问这4肽的一级结构是由哪几种氨基酸组成的？67、相对分子质量为132,000的寡聚蛋白样品660 mg在弱碱性条件下用2,4-二硝基氟苯（Sanger试剂）处理，直至化学反应完成，然后用浓硫酸通过加热彻底水解该蛋白的所有肽键，水解物中发现含有5.5 mg的下列化合物：除此之外，没有其他的2，4-二硝基氟苯衍生物。（a）解释为什么能用该方法确定寡聚蛋白中多肽链的数目？（b）计算该蛋白质中的多肽链数目。（c）有何其他技术可确定该蛋白质中的多肽链是否相同？68、由下列信息求八肽的序列。（a）酸水解得Ala，Arg，Leu，Met

19、，Phe，Thr，2 Val。（b）Sanger试剂处理得DNP-Ala。（c）胰蛋白酶处理得Ala，Arg，Thr和Leu，Met，Phe，2 Val；当以Sanger试剂处理时分别得到DNP-Ala和DNP-Val。（d）溴化氰处理得Ala、Arg、高丝氨酸内酯、Thr、2 Val和Leu、Phe；当用Sanger试剂处理时，分别得DNP-Ala和DNP-Leu。69、将A（200,000），B（150,000），C（75,000），D（65,000）4种蛋白质的混合液进行凝胶过滤层析，下图中哪个图是真正的层析图，请说明理由。（凝胶的排阻相对分子质量界限是100,000左右）C,DA光吸收

20、（280nm）B流出液 / mLbA,BCD流出液 / mL光吸收（280 nm）a流出液 / mLCD光吸收（280nm）c)70、利用下面给出的信息确定多肽的序列：（a）利用1 mol/L HCl在110完全水解后进行氨基酸组成分析，显示有Gly，Leu，Phe和Tyr的存在，它们的摩尔比为2：1：1：1；（b）该多肽用2，4-二硝基氟苯处理后，经完全水解，水解产物经色谱分析发现有酪氨酸的2，4-二硝基氟苯衍生物存在，没有发现游离的酪氨酸；（c）该多肽用胃蛋白酶完全降解后，经色谱分析发现产物中有含有Phe和Leu的二肽和含有Gly和Tyr（比例为2：1）的三肽（胃蛋白酶特异降解位点为Phe

21、，Tyr和Trp的N端肽键）。英文版本习题：1. 翻译下列“蛋白质化学”学习要点：Proteins are the material bases of life. They are the most complicated components and have the most functions in all living components. Proteins are classified into fibrous proteins and globular proteins by the shape of molecule; according to the components o

22、f proteins, they can be classified into simple proteins and conjugated proteins; But according to the functions they can be classified into structural proteins and functional proteins.(1) The basic structural units of proteins are amino acids. Amino acids are a kinds of carboxylic acids which -carbo

23、n atom attached to a amino group. Amino acids have 20 sorts. Amino acids all have configuration except glycine. Amino acids which made up proteins are all L-configuration. According to the acid-base nature of amino acids, they can be classified into acidic amino acid, basic amino acid and neatral am

24、ino acid. But according to the polarity of amino acids, they can be classified into acidic amino acid, basic amino acid and neatral amino acid. But according to the polarity of amino acids, they can be classified into polar amino acid and nonpolar amino acid.(2) Peptide is made up of two or more ami

25、no acids linked together by eptide bonds. Peptide has two terminals: N-terminal and C-terminal. According to the number of amino acid residue, peptides can be classified into oligopeptide, plypeptide and protein. The linear sequence of amino acids is termed the primary structure of the protein. The

26、primary structure of protein can be determined by chemical method-fragment overlapping. We can conveniently determine the primary structure of peptides and proteins which molecule weight are not very high by amino acid sequenator. If we know the sequence of gene coding the protein, we can also deduc

27、e the primary structure, of the protein. (3) The senior structure of conformation of protein refer to the secondary structure, tertiary structure and quaternary structure. The secondary structure is the regular helix of folding of polypeptide chain. It is steric trend of peptide chain and dont invol

28、ve the side chain( R group ); Tertiary structure refers to the further folding and rolling of helix peptide chain. It involves the arrangement of all atoms in tertiary steric; Quaternary structure refers to the relationship of subunits of of proteins tontaining more tan one polypeptide chain, but it

29、 dont involve the conformations of every subunits. The powerful methods to determine the steric structure of proteins are also physical methods, such as X-ray diffraction, circular dichroism (CD), optical rotatory dispersion (ORD) and nuclear magnetic resonance (NMR), etc. (4) Ampholyte is important

30、 property of proteins and amino acids. It involves the electrochemical properties, electrophoresis and the structure stability of proteins and amino acids in different pH. Precipitation, denaturation and colloidalproperty are important properties in protein research and applying. The methods of isol

31、ation and determine of proteins are often choiced and designed according to these properties. (5) The structures and functions of proteins are uniform. Functions are decided by structures. The primary structure is the base of protein structure and it influences and decides the senior structure of pr

32、otein structure. The primary and senior structure of proteins are closely related to their functions.2. Consider the following tetrapeptide: Lys-Ser-Asp-Alaa. Determine the pI for the peptide.b. In what direction does the peptide move when placed in an electric field at the following pHs: 4 and 9?3.

33、 Arginine has the following pKa values:p= 2.17, p=9.04, and p=12.48What is the structure and net charge of arginine at the following pH values（1,4,7,10,12）? 4. Denaturation is the loss of protein function from structural change or chemical reaction. At what level of protein structure or through what

34、 chemical reaction does each of the following denaturation agents act? a. heatb. strong acidc. saturated salt solutiond. organic solvents (e.g., alcohol or chloroform)5. Consider the following tripeptide: Gly - Ala - Vala. What is the approximate isoelectric point?b. In which direction will the tripeptide move when placed in an electric field at the following pH values? 1, 5, 10, 12