蛋白质的结构与功能.docx
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蛋白质的结构与功能
1.非极性脂肪族氨基酸
●甘氨酸：
（Gly）无L、D型之分
●缬氨酸：
（Ala）、亮氨酸：
（Leu）、异亮氨酸：
（Ile）同属支链氨基酸，具有代谢共性。
●脯氨酸：
（Pro）唯一亚氨基氨基酸，唯一环状氨基酸；喜β-转角，不喜α-螺旋，亚氨基不易形成氢键。
●丙氨酸：
（Ala）
2.极性中性氨基酸（有极性但不带电）
●丝氨酸：
（Ser）、苏氨酸：
（Thr）含-OH,电子对偏向O。
蛋白质修饰位点；磷酸化的修饰。
（芳香族的酪氨酸Try）。
●半胱氨酸：
（Cys）含-SH,较之-OH，H更易挣脱，形成二硫键，生成胱氨酸。
●蛋氨酸：
（Met）含-S-甲基，去甲基。
蛋aa循环中再生。
●天冬酰胺：
（Asn）、谷氨酰胺：
（Gln）含酰胺。
3.芳香族氨基酸（共轭双键，280nm）
4.苯丙氨酸：
（Phe）→脱氨基→苯丙酮酸↑→苯酮酸尿症（PKU）→毛发、皮肤色浅；智力低下。
治疗：
食用无苯丙氨酸的食物，早期发现，早期治疗。
Phe→苯丙氨酸羟化酶→酪氨酸：
（Tyr）→（黑色素）多巴胺↓→帕金森
5.色氨酸：
（Trp）臭，含吲哚环。
6.酸性氨基酸（天谷酸）
天冬氨酸：
（Asp）
谷氨酸：
（Glu）
7.碱性氨基酸：
（赖精组）
赖氨酸：
（Lys）含氨基，易得氢离子。
精氨酸：
（Arg）含胍基、咪基。
组氨酸：
（His）含咪唑基。
8.氨基酸理化性质：
无色晶体，溶于水；两性电解质，含共轭双键具有紫外吸收性质（分析溶液中蛋白质含量的快速简便方法），与茚三酮反应生成蓝紫色物质（氨基酸定量分析）。
9.PrimaryStructure肽键（二硫键、共价键）
●定义：
在Pr分子中，从N端到C端氨基酸排列顺序。
●研究对象：
多肽链。
N-C氨基酸的排列顺序（氨基酸的排列顺序决定蛋白质的一级结构）
●决定因素：
mRNA（DNA）基因信息
10.SecondaryStructure氢键
定义：
在Pr分在中，某一段肽链的局部空间结构，也就是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。
研究对象：
多肽链（主链原子局部空间的排列分布状态）
α-螺旋：
3.6个aa残基（每个aa残基绕中心轴旋转100度）；螺距0.54nm；肽键平面相对的O、H形成氢键，保持螺距稳定，氢键与假象轴平行。
头发中角蛋白。
β-折叠：
多形成β-片层，蚕丝蛋白，有同向和反向。
β-转角：
脯aa形成，4个残基居多，氢键保持稳定。
11.tertiarystructure
定义：
整条肽链中全部氨基酸残基的相对空间位置。
研究对象：
多肽链，全部原子=二级结构总和+侧链间作用力
R之间的作用力：
非共价键（疏水作用、氢键、离子键、分子间作用力）
12.quaternarystructure（氢键、离子键）
定义：
蛋白质分子中各个亚基的空间排布及亚基接触部位的布局和相互作用。
亚基：
具有四级结构的蛋白质中，每一条具有独立三级结构的多肽链。
具有四级结构的蛋白质：
血红蛋白、乳酸脱氢酶、大肠埃希菌RNA聚合酶
13.蛋白质的理化性质
●具有两性电离性质
●具有胶体性质
Pr直径1-100nm，为胶体范围内
Pr是大分子生物，分子量都在10000以上，不能透过半透膜
Pr是亲水胶体：
水化膜+表面电荷
分子量越大，扩散速度越慢
●空间结构破坏引起变性：
溶解度降低；黏度增加，结晶能力消失；生物活性丧失，易被蛋白酶水解。
凝固：
强酸、强碱+加热
●双缩脲反应:
条件是存在肽键，反映的是蛋白质水解程度。
（蛋白质和多肽分子中的肽键在稀碱溶液中与硫酸铜共热，呈现紫色或红色）
茚三酮反应：
蛋白质经水解产生aa，才会发生此反应。
14.蛋白质的分类
据形状分为：
纤维蛋白（长轴、横轴比值大，在10倍以上）；球状蛋白。
据组成分为：
单纯蛋白质，只含氨基酸（核糖核酸酶）；结合蛋白质，含辅基，可以是金属离子、糖类、核酸、细胞色素、磷酸（血红蛋白：
肌红蛋白+血红素）
15.试述蛋白质沉淀、变性和凝固的关系：
变性的蛋白质易于沉淀，沉淀的蛋白质也易于变性，但变性的蛋白质不一定都沉淀（如蛋白质在强酸性或强碱性溶液中加热后变性，并不沉淀），沉淀的蛋白质也不一定发生变性（如盐析或等电点沉淀的蛋白质）。
凝固一定发生变性，沉淀。
凝固是深层次、不可逆的变性。
16.什么是蛋白质变性？
实质是什么？
医学中有啥应用？
在某些理化因素作用下，蛋白质特定空间结构破坏，从而导致其理化性质改变和生物活性丧失，称为蛋白质变性。
实质：
次级键（非共价键）和二硫键破坏，一级结构不改变。
医学应用：
消毒、灭菌；保存蛋白质试剂、生物制品、菌苗、疫苗等；解救重金属中毒患者。
17.蛋白质提纯分离的主要方法：
透析和超滤法；丙酮沉淀、盐析及免疫沉淀法；电泳法；层析法；超速离心法。
18.肽键：
一个氨基酸的羧基与另一氨基酸的氨基发生缩合反应脱水成肽时，羧基和氨基形成的酰胺键。
具有部分双键性质；可被蛋白水解酶水解；是肽链中的主要共价键；是比较稳定的酰胺键；键长为0.132nm。
19.肽：
两个或两个以上氨基酸通过肽键共价连接形成的聚合物。
20.肽单元：
参与肽键的6个原子Cα1、C、O、N、H、Cα2位于同一平面，Cα1、Cα2在平面上所处的位置为反式构型，此同一平面上的6个原子构成肽单元。
α-碳原子可以自由转动。
21.等电点（pI）：
当溶液处于某一pH时，溶质解离成正、负离子的趋势相等，即成为兼性离子，净电荷为零，此时溶液的pH称为溶质的等电点。
22.盐析：
将硫酸铵、硫酸钠或氯化钠加入蛋白质溶液，使蛋白质表面电荷被中和且水化膜被破坏，导致蛋白质在水溶液中的稳定因素去除而沉淀。
23.变构效应：
由于蛋白质分子构象改变而导致蛋白质分子功能发生改变的现象称为变构效应。
24.蛋白质溶液中加入一定量的硫酸铵会使蛋白质沉淀
25.双缩脲法测定Pr的依据是Pr氨基酸残基借肽键相连。
26.锌指结构是模体。
27.蛋白质四级结构形成时亚基聚合。
28.蛋白质分子中氨基酸残基侧链的极性基团与蛋白质分子的构象、功能、性质有关。
29.肽键羰基氧和亚氨基氢形成氢键。
30.胰岛素A链与B链交联是依靠二硫键。
31.牛胰岛素A链有21个aa，B链有30个aa，共有3个二硫键。
32.烟草花叶病毒蛋白质由完全相同的亚基组成的四级结构。
33.醋酸纤维素膜电泳将血清蛋白分成5条带，从正极数起。
它们的顺序是A、α1、α2、β、γ
34.PH=PI时：
溶液导电性最小；溶解度最低；带静电荷为零；电泳迁移率最小；溶液稳定性降低，易于沉淀。
35.在测定蛋白质一级结构氨基酸残基排列顺序时，首先进行的是：
测定已经纯化的蛋白质肽链氨基酸组成，并测氨基酸含量。
36.Gly水溶液不引起偏振光旋转。
37.镰刀状红细胞贫血，血红蛋白中β链氨基末端的第6位谷氨酸（Glu）被缬氨酸（Ala）替代。
38.蛋白质的空间构象主要取决于：
肽链氨基酸的排列顺序
39.可测定蛋白质相对分子质量的方法：
超速离心法、SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳（浓缩效应的决定因素：
凝胶不连续性、缓冲液的离子成分不连续、电位梯度不连续、pH不连续）
40.能使蛋白质沉淀但不变性的方法是：
盐析、等电点。
41.分子病：
蛋白质分子发生变异所导致的疾病。
42.双缩脲反应：
蛋白质和多肽分子中的肽键在稀碱溶液中与硫酸铜共热，呈现紫色或红色。
43.胶体性质（胶体渗透压由蛋白质表面水化膜决定，PH=PI时，胶体渗透压不变）。
测试题
1.在生理条件下,下列哪种氨基酸残基的侧链所带的正电荷最多？
C
A.CysB.GluC.LysD.ThrE.Ala
2.在中性条件下混合氨基酸在溶液中的主要存在形式是：
A
A.兼性离子B.非极性分子
C.带单价正电荷D.疏水分子E.带单价负电荷
3.蛋白质合成后修饰而成的氨基酸是：
B
A.脯氨酸B.胱氨酸C.赖氨酸D.蛋氨酸E.天门冬氨酸
4.蛋白质在280nm处有最大光吸收，主要是由下列哪组结构引起的？
D
A.组氨酸的咪唑基和酪氨酸的酚基
B.酪氨酸的酚基和色氨酸的吲哚环
C.酪氨酸的酚基和苯丙氨酸的苯环
D.色氨酸的吲哚环和苯丙氨酸的苯环
E.苯丙氨酸的苯环和组氨酸的咪唑基
5.关于蛋白质等电点的叙述下列哪项是正确的?
A
A.在等电点处蛋白质分子所带净电荷为零
B.等电点时蛋白质变性沉淀
C.不同蛋白质的等电点相同
D.在等电点处蛋白质的稳定性增加
E.蛋白质的等电点与它所含的碱性氨基酸的数目无关
6.有一混合蛋白质溶液,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4种泳向正极，缓冲液的PH应该是E
A.4.0B.5.0C.6.0D.8.0E.7.0
7.下列关于蛋白质结构叙述中,不正确的是：
C
A.α-螺旋是二级结构的一种
B.无规卷曲是在一级结构基础上形成的
C.只有二、三级结构才能决定四级结构
D.一级结构决定二、三级结构
E.三级结构即具有空间构象
8.使蛋白质和酶分子显示巯基的氨基酸是：
B
A.赖氨酸B.半胱氨酸
C.胱氨酸D.蛋氨酸E.谷氨酸
9.蛋白质多肽链具有的方向性是：
C
A.从5＇端到3＇端B.从3＇端到5＇端
C.从N端到C端D.从C端到N端E.以上都不是
10.关于蛋白质分子三级结构的描述,其中错误的是：
A
A.具有三级结构的多肽链都具有生物学活性
B.决定盘曲折叠的因素是氨基酸残基
C.亲水基团多聚集在三级结构的表面
D.三级结构的稳定性主要是次级键维系
E.天然蛋白质分子均具有这种结构
11.具有四级结构的蛋白质特征是：
B
A.分子中必定含有辅基
B.靠亚基的聚合和解聚改变生物学活性
C.依赖肽键维系四级结构的稳定性
D.在两条或两条以上具有三级结构多肽链的基础上,肽链进一步折叠、盘曲形成
E.每条多肽链都具有独立的生物学活性
12.下列正确描述血红蛋白（Hb）的是：
B
A.是含有铁卟啉的单亚基球蛋白
B.血红蛋白氧解离曲线为S型
C.1个血红蛋白可与1个氧分子可逆结合
D.血红蛋白的功能与肌红蛋白相同
E.血红蛋白不属于变构蛋白
13.在饱和硫酸铵状态下析出的蛋白质是：
A
A.清蛋白B.纤维蛋白原C.γ-球蛋白D.α1-球蛋白
E.β-球蛋白
14.有一蛋白质水解产物在PH＝6用阳离子交换剂层析时,第一个被洗脱下来的氨基酸是：
B
A.Val（pI5.96）B.Asp（pI2.77）
C.Lys（pI9.74）D.Tyr（pI5.66）E.Arg（pI10.76）
15.以下属于分子伴侣的是：
D
A.胶原蛋白B.细胞色素CC.RnaseA
D.热休克蛋白（heatshockprotein）E.谷胱甘肽（GSH）
16.向卵清蛋白溶液中加入0.1NNaOH使溶液呈碱性,并加热至沸后立即冷却,此时C
A.蛋白质变性沉出B.蛋白质水解为混合氨基酸
C.蛋白质变性,但不沉出D.蛋白质沉淀但不变性
E.蛋白质变性,冷却又复性
17.利用分子筛原理来分离蛋白质的技术是：
C
A.阴离子交换层析B.阳离子交换层析
C.凝胶过滤D.亲和层析E.透析
18.关于蛋白质变构,下列哪种叙述是错误的?
B
A.氧对血红蛋白的作用属于正协同效应
B.氧对血红蛋白的作用属于负协同效应
C.氧与血红蛋白结合呈S型曲线
D.蛋白质变构效应是生物体内重要的代谢调节方式之一
E.氧是血红蛋白的变构剂
19.蛋白质分子中α-螺旋构象的特点是：
D
A.靠盐键维持稳定B.肽键平面充分伸展
C.多为左手螺旋D.螺旋方向与长轴垂直
E.以上都不是
20.多肽链中主链骨架的组成是：
B
A.－CHNOCHNOCHNO－B.－CαONHαCONHCαONH－
C.－NCCNNCCNNCCN－D.－CNHOCNHOCNHO－
E.－CNOHCNOHCNOH－
21.以下有关结构域的叙述正确的是:
C
A.结构域即亚基B.通常在较小蛋白质分子中存在
C.与蛋白质分子整体以次极键相连结
D.与蛋白质分子整体以共价键相连结
E.以上都不是
22.可用于测定多肽N端氨基酸的试剂有:
C
A.甲酸B.溴化氰C.丹磺酰氯D.β巯基乙醇E.羟胺
1.侧链带羟基的氨基酸包括：
ABE
A.SerB.ThrC.PheD.TrpE.Tyr
2.蛋白质中的非共价键有：
ACE
A.氢键B.二硫键C.盐键D.肽键E.疏水键
3.下列哪些因素影响α-螺旋的形成：
ABCE
A.R基团的大小B.R基团的形状
C.R基团所带电荷性质D.螺旋的旋转方向
E.带同种电荷的R基团集中区
4.蛋白质变性后CE
A.肽键断裂B.一级结构改变
C.空间结构改变D.分子内亲水基团暴露
E.生物学活性改变
5.关于肽单元的叙述,下列哪些是正确的?
ABCD
A.是组成多肽链的二级结构的基本单位
B.Cα1,C,O,N,H和Cα2六个原子在一个平面内
C.两个α-碳呈反式结构
D.在肽单元中,与α－碳相连的单键可以自由旋转
E.相邻两个肽单元的相互位置与α－碳两侧单键旋转无关
6.谷胱甘肽的功能包括：
ABD
A.解毒B.是细胞内的重要还原剂
C.参与细胞间的信息传递
D.参与氨基酸的吸收及向细胞内的转运
E.是细胞的重要供氢体
7.下列哪些叙述符合β－折叠?
BCDE
A.只存在于纤维状蛋白质中B.是蛋白质的二级结构
C.相邻肽链主链的N-H和C=O之间形成有规则的氢键
D.在β－折叠中,所有的肽键都参与链间氢键的交联
E.氢键与肽链的长轴接近垂直
8.关于蛋白质的组成正确的有：
ABCD
A.由C、H、O、N等多种元素组成B.由α－氨基酸组成
C.可水解成肽或氨基酸D.含氮量约为16％
9.关于蛋白质二级结构的论述哪些是正确的？
BCE
A.一种蛋白质分子只存在一种二级结构形式
B.是多肽链本身折叠盘曲而成
C.主要存在形式有α-螺旋和β-折叠
D.维持二级结构的化学键是肽键和氢键
E.二级结构的存在形式是由氨基酸的组成决定
10.分子伴侣ABC
A.是一种蛋白质B.在蛋白质二硫键正确形成中起作用
C.可引导肽链正确折叠D.在亚基聚合时发挥作用
E.是一种调控因子
11.蛋白质三级结构ACDE
A.存在于每个天然蛋白质分子中B.是指局部肽链空间构象
C.包括结构域D.属于高级结构E.靠次级键维系
12.利用离子交换层析法分离纯化蛋白质,其原理是:
CE
A.蛋白质分子与其结合的配体不同B.蛋白质的溶解度不同
C.组成蛋白质氨基酸的种类和数目不同
D.蛋白质的分子量不同E.蛋白质所带的电荷不同
13.关于α-螺旋的叙述不正确的是:
ABE
A.酸性氨基酸集中区域有利于螺旋的形成
B.每3.6个氨基酸残基为一周,螺距为3.4nm
C.氨基酸侧链R基团分布在螺旋的外侧
D.其结构靠氢键维持E.螺旋是一种左手螺旋构象
14.用下列哪些方法可测定蛋白质分子量AB
A.密度梯度离心B.SDS聚丙烯酰胺凝胶电泳
C.双缩脲反应D.凝胶过滤E.免疫沉淀法
15.关于蛋白质结构的叙述正确的有:
BC
A.链内二硫键不是蛋白质分子构象的决定因素
B.带电荷的氨基酸侧链伸向蛋白质分子的表面,暴露在溶剂中
C.蛋白质的一级结构是决定高级结构的重要因素
D.只有极少数氨基酸的疏水侧链埋藏在分子的内部
E.所有蛋白质都有一、二、三、四级结构
16.使蛋白质沉淀但不变性的方法有:
AC
A.中性盐沉淀蛋白质B.常温乙醇盐沉淀蛋白质
C.低温乙醇盐沉淀蛋白质D.鞣酸沉淀蛋白质
E.重金属盐沉淀蛋白质
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