川大考研生物化學習題庫及答案

1、基礎生物化學習題（上）基礎生物化學習題（上）第一章第一章蛋白質一、知識要點（一）氨基酸的結構蛋白質是重要的生物大分子，其組成單位是氨基酸。組成蛋白質的氨基酸有20種，均為α氨基酸。每個氨基酸的α碳上連接一個羧基，一個氨基，一個氫原子和一個側鏈R基團。20種氨基酸結構的差別就在于它們的R基團結構的不同。根據20種氨基酸側鏈R基團的極性，可將其分為四大類：非極性R基氨基酸（8種）；不帶電荷的極性R基氨基酸（7種）；帶負電荷的R基氨基酸（2種

2、）；帶正電荷的R基氨基酸（3種）。（二）氨基酸的性質氨基酸是兩性電解質。由于氨基酸含有酸性的羧基和堿性的氨基，所以既是酸又是堿，是兩性電解質。有些氨基酸的側鏈還含有可解離的基團，其帶電狀況取決于它們的pK值。由于不同氨基酸所帶的可解離基團不同，所以等電點不同。除甘氨酸外，其它都有不對稱碳原子，所以具有D型和L型2種構型，具有旋光性，天然蛋白質中存在的氨基酸都是L型的。酪氨酸、苯丙氨酸和色氨酸具有紫外吸收特性，在280nm處有最大吸收值，

3、大多數蛋白質都具有這些氨基酸，所以蛋白質在280nm處也有特征吸收，這是紫外吸收法定量測定蛋白質的基礎。氨基酸的α羧基和α氨基具有化學反應性，另外，許多氨基酸的側鏈還含有羥基、氨基、羧基等可解離基團，也具有化學反應性。較重要的化學反應有：（1）茚三酮反應，除脯氨酸外，所有的α氨基酸都能與茚三酮發(fā)生顏色反應，生成藍紫色化合物，脯氨酸與茚三酮生成黃色化合物。（2）Sanger反應，αNH2與24二硝基氟苯作用產生相應的DNB氨基酸。（3）E

4、dman反應，αNH2與苯異硫氰酸酯作用產生相應的氨基酸的苯氨基硫甲酰衍生物（PIT氨基酸）。Sanger反應和Edmen反應均可用于蛋白質多肽鏈N端氨基酸的測定。氨基酸通過肽鍵相互連接而成的化合物稱為肽，由2個氨基酸組成的肽稱為二肽，由3個氨基酸組成的肽稱為三肽，少于10個氨基酸肽稱為寡肽，由10個以上氨基酸組成的肽稱為多肽。（三）蛋白質的結構蛋白質是具有特定構象的大分子，為研究方便，將蛋白質結構分為四個結構水平，包括一級結構、二級結

5、構、三級結構和四級結構。一般將二級結構、三級結構和四級結構稱為三維構象或高級結構。一級結構指蛋白質多肽鏈中氨基酸的排列順序。肽鍵是蛋白質中氨基酸之間的主要連接方式，即由一個氨基酸的α氨基和另一個氨基酸的α之間脫去一分子水相互連接。肽鍵具有部分雙鍵的性質，所以整個肽單位是一個剛性的平面結構。在多肽鏈的含有游離氨基的一端稱為肽鏈的氨基端或N端，而另一端含有一個游離羧基的一端稱為肽鏈的羧基端或C端。蛋白質的二級結構是指多肽鏈骨架盤繞折疊所形成

6、的有規(guī)律性的結構。最基本的二級結構類型有α螺旋結構和β折疊結構，此外還有β轉角和自由回轉。右手α螺旋結構是在纖維蛋白和球蛋白中發(fā)現的最常見的二級結構每圈螺旋含有3.6個氨基酸殘基，螺距為0.54nm螺旋中的每個肽鍵均參與氫鍵的形成以維持螺旋的穩(wěn)定。β折疊結構也是一種常見的二級結構，在此結構中，多肽鏈以較伸展的曲折形式存在，肽鏈（或肽段）的排列可以有平行和反平行兩種方式。氨基酸之間的軸心距為0.35nm相鄰肽鏈之間借助氫鍵彼此連成片層結構

7、。結構域是介于二級結構和三級結構之間的一種結構層次，是指蛋白質亞基結構中明顯分開的緊密球狀結構區(qū)域。分子帶負電荷，pH小于pI時，蛋白質帶正電荷，pH等于pI時，蛋白質所帶凈電荷為零，此時溶解度最小。蛋白質分子表面帶有許多親水基團，使蛋白質成為親水的膠體溶液。蛋白質顆粒周圍的水化膜（水化層）以及非等電狀態(tài)時蛋白質顆粒所帶的同性電荷的互相排斥是使蛋白質膠體系統穩(wěn)定的主要因素。當這些穩(wěn)定因素被破壞時，蛋白質會產生沉淀。高濃度中性鹽可使蛋白質

8、分子脫水并中和其所帶電荷，從而降低蛋白質的溶解度并沉淀析出，即鹽析。但這種作用并不引起蛋白質的變性。這個性質可用于蛋白質的分離。蛋白質受到某些物理或化學因素作用時，引起生物活性的喪失，溶解度的降低以及其它性質的改變，這種現象稱為蛋白質的變性作用。變性作用的實質是由于維持蛋白質高級結構的次級鍵遭到破壞而造成天然構象的解體，但未涉及共價鍵的斷裂。有些變性是可逆的，有些變性是不可逆的。當變性條件不劇烈時，變性是可逆的，除去變性因素后，變性蛋白

9、又可從新回復到原有的天然構象，恢復或部分恢復其原有的生物活性，這種現象稱為蛋白質的復性。（六）測定蛋白質分子量的方法1凝膠過濾法凝膠過濾法分離蛋白質的原理是根據蛋白質分子量的大小。由于不同排阻范圍的葡聚糖凝膠有一特定的蛋白質分子量范圍，在此范圍內，分子量的對數和洗脫體積之間成線性關系。因此，用幾種已知分子量的蛋白質為標準，進行凝膠層析，以每種蛋白質的洗脫體積對它們的分子量的對數作圖，繪制出標準洗脫曲線。未知蛋白質在同樣的條件下進行凝膠層

10、析，根據其所用的洗脫體積，從標準洗脫曲線上可求出此未知蛋白質對應的分子量。2SDS聚丙烯酰胺凝膠電泳法蛋白質在普通聚丙烯酰胺凝膠中的電泳速度取決于蛋白質分子的大小、分子形狀和所帶電荷的多少。SDS（十二烷基磺酸鈉）是一種去污劑，可使蛋白質變性并解離成亞基。當蛋白質樣品中加入SDS后，SDS與蛋白質分子結合，使蛋白質分子帶上大量的強負電荷，并且使蛋白質分子的形狀都變成短棒狀，從而消除了蛋白質分子之間原有的帶電荷量和分子形狀的差異。這樣電泳

11、的速度只取決于蛋白質分子量的大小，蛋白質分子在電泳中的相對遷移率和分子質量的對數成直線關系。以標準蛋白質分子質量的對數和其相對遷移率作圖，得到標準曲線，根據所測樣品的相對遷移率，從標準曲線上便可查出其分子質量。3沉降法（超速離心法）沉降系數（S）是指單位離心場強度溶質的沉降速度。S也常用于近似地描述生物大分子的大小。蛋白質溶液經高速離心分離時，由于比重關系，蛋白質分子趨于下沉，沉降速度與蛋白質顆粒大小成正比，應用光學方法觀察離心過程中蛋

12、白質顆粒的沉降行為，可判斷出蛋白質的沉降速度。根據沉降速度可求出沉降系數，將S帶入公式，即可計算出蛋白質的分子質量。二、習題（一）名詞解釋1兩性離子（dipolarion）2必需氨基酸（essentialaminoacid）3等電點(isoelectricpointpI)4稀有氨基酸(rareaminoacid)5非蛋白質氨基酸(nonproteinaminoacid)6構型(configuration)7蛋白質的一級結構(protei