2024年2月21日发(作者：余惜玉)

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蛋白质习题

一、是非题

1．所有蛋白质分子中N元素的含量都是16％。

2．蛋白质是由20种L-型氨基酸组成，因此所有蛋白质的分子量都一样。

3．蛋白质构象的改变是由于分子内共价键的断裂所致。

4．氨基酸是生物体内唯一含有氮元素的物质。

5．组成蛋白质的20种氨基酸分子中都含有不对称的α-碳原子。

6．酸和酶水解蛋白质得到的氨基酸不产生消旋作用。

7．用层析技术分离氨基酸是根据各种氨基酸的极性不同。

8．用凝胶电泳技术分离蛋白质是根据各种蛋白质的分子大小和电荷不同。

9．从细胞内提取出某种物质，凡是用羧肽酶A水解不产生游离氨基酸的，可肯定地判断它是非肽物质。

10．蛋白质构象的变化伴随自由能的变化，最稳定的构象自由能最低。

11．刚性平面结构的肽单位是蛋白质主链骨架的重复单位。

12．蛋白质分子的亚基就是蛋白质的结构域。

13．同一种氨基酸的对映体旋光度相等但方向相反。

14．烷基化和烃基化都是与氨基酸的氨基发生的反应。

15．在酸性条件下茚三酮与20种氨基酸部能生成紫色物质。

16．蛋白质变性是其构象发生变化的结果。

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17．脯氨酸不能维持α-螺旋，凡有脯氨酸的部位肽链都发生弯转。

18．从原子组成上可以把肽键看作是一种酰胺键．但两者并不完全相同。肽键的实际结构是一个共振杂化体，6个原子位于同一个面上。

19．甘氨酸与D-甘油醛的构型相同。

20．氨基酸自动分析仪可以鉴定除色氨酸以外的所有氨基酸。

2I．蛋日质的空间结构在很大程度上是由该蛋白质的一级结构决定的。

22．胶原蛋白在水中煮沸转变为明胶，是各种氨基酸的水溶液。

23．蛋白质和酶原的激活过程说明蛋白顺的一级结构变化与蛋白质的功能无关。

24．肌红蛋白和血红蛋白的α和β链有共同的三级结构。

25．利用盐浓度的不同可以提高或降低蛋白质的溶解度。

26．有机溶剂引起蛋白质变性的主要原因之一是降低介质的介电常数。

27．免疫球蛋白是一类血浆糖蛋白。

28．蛋白质的磷酸化和去磷酸化作用是由同一种酶催化的可逆反应。

29．血红蛋白比肌红蛋白携氧能力高．这是因为它有多个亚基。

30．跨膜蛋白在膜脂区的肽段常形成α-螺旋。

二、填空题

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1．20种氨基酸中 是亚氨基酸．它可改变α-螺旋方向。

2．20种氨基酸中除 外都有旋光性。

3．20种氨基酸中 和 分子量比较小而且不含硫，在折叠的多肽链中能形成氢键。

4．20种氨基酸中 具有非极性侧链且是生成酪氨酸的前体。

5．20种氨基酸中 的一个环氮上的孤对电子，像甲硫氨酸一样，使之在血红蛋白分子中与铁离子结合成为配位体。

6．20种氨基酸中 、 和 在稳定许多蛋白质结构中起重要作用，因为它可参与形成链内和链间的共价键。

7．20种氨基酸中 、 和 的β-碳原子与两个以上的某团相连，它们可使α-螺旋的结构变得不稳定。

8．在正常生理条件下（pH=7），蛋白质分子中 和

的侧链完全带正电荷， 的侧链部分带正电荷。

9．一氨基一波基氨基酸的等电点pI= 。

10．2，4-二硝基氟苯（DNFB或FDNB）与氨基酸作用可生成黄色的 ，简称 。

11．用 对多肽进行链内断裂比用 、

和 得到的肽片段少。

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12．球蛋白分子外部主要是 基团．分子内部主要是

基团。

13．溴化氰（BrCN）能使Gly-Arg-Met-Ala-Pro裂解为

和 两个肽段。

14．在糖蛋白分子中．糖基或寡糖基可与蛋白质的 和

残基侧链以O一型糖苷键相连，或与 残基侧链以N一型糖苷键相连。

15．1953年英国科学家 等人首次完成牛胰岛素

的测定，证明牛胰岛素由 条肽链共 个氨基酸组成。

16．生活在西藏高原的人血液中，2，3一二磷酸甘油酸的浓度比一般人 。

17．测定蛋白质浓度的方法有 、 、

和 ，其中 不需要标准样品。

18．氨基酸混合物纸层析图谱最常用的显色方法有

和 两种。其中 最灵敏，

可显出不同的颜色。

19．用紫外光吸收法测定蛋白质含量的依据是所有的蛋白质分子中都含有 、 、和 三种氨基酸。

20．测定肽段常用的方法是Edman化学降解法。Edman试剂是 。

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21．多肽人工合成有 相和 相两种方法。从原理上讲多肽合成大体可分为（1） ，（2） ，（3） 三个步骤。

22．1965年中国科学家完成了由53个氨基酸残基组成的

的人工合成。

23．研究蛋白质构象的方法很多，但主要是应用 。

24．目前已知的超二级结构有 、 和

三种基本形式。

25．胶原蛋白的基本组成单位是由 组成的原胶原蛋白，再经多次聚合形成 。

26．维持蛋白质三级结构的作用力是 ， ， 和盐键。

27．变性剂尿素和胍可以破坏蛋白质的二级结构，它们能与多肽主链 ，增加 在水中的溶解度。

28．去污剂如十二烷基磺酸钠（SDS）使蛋白质变性是由于SDS能破坏 使疏水基团暴露到介质中。

29．在pH6.0时将Gly，Ala，Glu，Lys，Arg和Ser的混合物进行纸电泳向阳极移动最快的是 ；向阴极移动最快的是 和 ；移动很慢接近原点的是 。

30．在含有正丁醇、水和乙酸的溶剂系统中，利用纸层析技术

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分离迁移率从高到低的顺

序应该是 。

三、选择题

1．在pH6～7之间质子化程度改变最大的氨基酸是：

A、甘氨酸 B、谷氨酸 C、组氨酸 D、苯丙氨酸

2．下列哪种氨基酸可与坂口（Sakaguchi）试剂发生反应。

A、赖氨酸 B、精氨酸 C、亮氨酸 D、异亮氨酸

3．下列哪种氨基酸可与米伦（Millon试剂）发生反应：

A、胱氨酸 B、天冬氨酸 C、酪氨酸 D、丙氨酸

4．下列哪种氨基酸可发生乙醛酸反应?

A、色氨酸 B、缬氨酸 C、苏氨酸 D、丝氨酸

5．含78个氨基酸残基形成的α-螺旋长度应为：

A、3.6nm B、5.4nm C、11.7nm D、78nm

6．α-螺旋表示的通式是：

A、3.010 B、3.613 C、2.27 D、4.616

7．弹性蛋白分子中发现两个重复序列，它们是：

A、Lys－Ala－Ala－Lys和Lys－Ala－Ala

B、Glu－Asp－Asp－Glu和Asp－Glu－Glu

C、Cys－Met－Met－Cys 和Met－Cys－Cys

D、Thr－Ser－Ser－Thr和Ser－Thr－Thr

8．下列哪种物质装成的柱是阳离于交换柱。

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A、DEAE-cellulose（二乙基胺乙基一纤维素）

B、QAE-sephadex（季胺乙基一葡聚糖）

C、CM-cellulose（羧甲基一纤维素）

D、PAB-cellulose（对氨基苯甲基一纤维素）

9．血液凝固的过程是凝血酶原和血纤维素原

A、变性的过程 B、激活的过程 C、变构的过程 D、重新组合的过程

10．在效应物作用下，蛋白质产生的变构（或别构）效应是由于蛋白质的

A、 一级结构发生变化

B、 构型发生变化

C、 构象发生变化

D、 氨基酸序列发生变化

11．下列具有协同应的蛋白质是：

A、肌红蛋白 B、血红蛋白 C、丝心蛋白 D、弹性蛋白

12．同源蛋白是指：

A、 来源相同的各种蛋白质

B、 来源不同的同一种蛋白质

C、 来源w同的同一种蛋白质

D、 来源不同的各种蛋白质

13．下列的蛋白质分于量测定方法中，对蛋白质纯度要求较高的

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方法是：

A、 根据化学组成测定最低分子量

B、 利用渗透压测定计算分子量

C、 沉降平衡法

D、 SDS聚丙烯酸胺凝胶电泳法

11．胶原蛋白中含量最多的氨基酸是；

A、 甘氨酸和丙氨酸

B、 脯氨酸和羟脯氨酸

C、 谷氨酸和天冬氨酸

D、 精氨酸和赖氨酸

12．蛋白质空间结构稳定机制中，包括下列哪种氨基酸与赖氨酸残基的相互作用？

A、Glu B、Arg C、His D、

Asp

四、问答与计算

1． 组成蛋白质的20种氨基酸中，哪些是极性的7哪些是非极性的？哪一种不能参与形成真正的肽键？为什么？

2． 什么是蛋白质的等电点（pl）？为什么说在等电点时蛋白质的溶解度最低？

3． 蛋白质分子中哪些氨基酸可以与金属紧密地结合？请举例说明。

4． 将固体氨基酸溶解于pH7的水中所得的氨基酸溶液．内的pH

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大于7，有的小于7，这种现象说明什么；

5． 什么是肽单位．它向哪些基本特征？

6． 写出用胰蛋白酶处理下列各肽段得到的水解产物。用2，4-二硝基氟苯与胰蛋白酶水解物作用．可产生哪些DNP氨基酸？

（1）Lys－Asp－Gly一Ala－Ala－Glu－Gly

（2）Ala－Ala－His一Arg－Glu－Lys－Phe－Ile

（3）Tyr－Cys－Lys－Ala－Arg－GIy

（4）Phe－Ala－Glu－Ser－Ala－Gly

7． 某肽经酸水解得到5种氨基酸，该肽的N一末端容易环化；溴化氰作用后得到一游离碱性氨基酸，Pauly反应呈阳性：用胰蛋白酶处理得到两个肽段．其一与坂口试剂呈阳性反应，另一个在280nm有光吸收峰，呈Millon阳性反应．求此肽的氨基酸排列顺序，并推断它的等电点大于、等于还是小于7。

8． 根据下信息推断含等量Met，Phe，Asp，Ser，Thr的五肽序列：

（1）用BrCN处理五肽，释放出肽段和一个游离的高丝氨酸；

（2）用胶凝乳蛋白酶处理五肽得到两个碎片，酸性较强的碎片含甲硫氨酸；

（3）用羧肽酶A处理五肽，迅速放出Ser。随后放出Thr。

9． 用画图法比较肌红蛋白和血红蛋白氧合曲线的差异，并说明

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为什么？

10． 酸水解 1毫摩尔某五肽，得到 2毫摩尔 Gin， 1毫摩尔

Lys；用胰蛋白酶处理得到两个肽段．电泳时一个向阳极移动，另一个向阴极移动．两者之一用DNFB（2， 4－二硝基氟苯）处理后．再用酸水解产生D？VP－（｝1。，用腹凝乳蛋白酶水解五肽产生两个二肽和游离GIU，写出五肽的氨基酸排列顺序。

11． 2、3一二磷酸甘油酸（DPG）与血红蛋白对氧的亲和力有什么影响？

12． 假如某种蛋白质分子中含有10个羧基，平均pKa’值为3.5； 2个咪唑基，平均pKa’值为6.0；14个氨基，平均pKa’值为10.0。从pH 1开始用NaOH滴定，请问当达到等电点时，有多少H+被滴定？画出滴定曲线并标出等电点的位置。

13． 指出用电泳技术分离下列物质，pH是多少时最合适，

（1） 血清清蛋白（pI=4.9）和血红蛋白（pI=6.8）；

（2） 肌红蛋白（PI=7.0）和胰凝乳蛋白梅（pI=9.5）；

（3） 卵清蛋白（PI=4.6）、血清清蛋白和脲酶（pI=5.0）。

14． 在分离范围为5000～400000的凝胶过滤柱上分离蛋白质，指出肌红蛋白、过氧化氢酶、细胞色素C、胰凝乳蛋白酶和血清蛋白被洗脱下来的先后顺序。

15． 有一个蛋白分子在pH7的水溶液中可以折叠成球状，通常

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是带极性侧链的氨基酸位于分于内部，带非极性侧链的氨基酸位于分子外部。请回答：

（1） 在Va1，Pro，Phe，Asp，Lys，Ile和His中，哪些位于分子内部哪些位于分子外部；

（2） 为什么在球蛋白内部和外部都能发现Gly和Ala？

（3） Ser，Thr，Asn和Gln都是极性氨基酸，为什么会在分子内部发现？

（4） 在球蛋白的分子内部和外部都能找到Cys，为什么？

16． 蛋白质的分离纯化技术中凝胶过滤和超过滤中无共同之处？它们各自根据什么原理？

17． 举例井简要说明亲和层析分离、纯化蛋白质的原理和主要步骤。

18． 举例说明利用盐祈法分离蛋白质的原理和方法。

19． 由122个氨基酸组成的多肽链形成α-螺旋后的长度是多少？分子量又是多少？

20． 解释下列名词：（1）构型和构象；（2）活性肽；（3）ψ角和φ角；（4）超二级结构；（5）蛋白质变性和复性；（6）抗原和抗体；（7）透析和超滤；（8）盐溶和盐析。

答案

一、是非题

1对。2错。3错。4错。5错。6对。7对。8对。

9错。10对。11对。12错。13对。14对。15错。16对。

* *

17对。18对。19错。20错、21对。22错。23错。24对。

25对。26对。27对。28错。29对。30对。

二、填空题

； ；3．Thr ，Ser；；；

7．Val ，Ile，Thr ；，Lys；9.1/2（pK1′+pK2′）

10．二硝基苯基氨基酸 DNP

11． CNBr（溴化氰） 胰蛋白酶 胰凝乳蛋白酶 胃蛋白酶

12．亲水 疏水 13．Gly－Arg－Met Ala－Pro；14．Thr

Ser Lys

15．Sanger 一级结构 两 51 16．高

17．凯氏微量定氮法 紫外吸收法 福林（Folin）-酚法 双缩脲法 凯氏微量定道法

18．茚三酮 吲哚醌 茚三酮 吲哚醌 19．Phe Tyr Trp。

20．苯异氰酸酯。

21．液 固 保护氨基或竣基 缩合反应 去保护剂。

22．牛胰岛素。 23．X一射线衍射法

24．（αα） （βββ） （βαβ） 25．原胶原蛋白分子 胶原纤维 26．氢键 疏水作用 范德华力

27．竞争氢键 非极性侧链

28．蛋白质分子内在疏水作用力

29． Glu Lys Arg Gly Ala Ser

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30． Ile→Ala→Se r→Giu

三、选择题

题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1111110 1 2 3 4 5

答案 C B C A C B A C B C B B C B D

四、问答与计算

1．在组成蛋白质的20种氨基酸中，根据氨基酸侧链基团的极性可分为三种：

（1）带有非极性侧链基团的氨基酸： Ala， Val， Leu， 11。，

Th。 trp． Met和 Pro。

（2）带有极性但不解离侧链基团的氨基酸：Thr，Ser，Tyr，Asn，Gln，Cys和Gly。

这些氨基酸的OH、CO一NH2和一SH，在pH7的生理条件下不能解离但显示极性。Gly的H+因受α一碳原子的影响，显示极弱的极性。

（3）带有解离侧链基团的氨基酸：在pH7的生理条件下解离，带正电荷的有Arg，Lys和 HiS；带负电荷的有： Asp和 Glu。在组成蛋白质的 20种氨基酸中， Pro不能参与形成真正的肽键，因为Pro是亚氨基酸，没有游离的氨基。

2．蛋白质分子所带净电荷为零时，溶液的pH值为该蛋白质的等电点。处于等电点状态的蛋白质分子外层的水化层被破坏，分子之间相互聚集形成较大的颗粒而沉淀下来。

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3．在蛋白质分子中带电荷的氨基酸侧链部可以与金属离子以离子键的方式结合。例如血红蛋白分子中血红素带有的铁离子，凌肽酶A分子中的锌离子以及其它蛋白质分子中的铜、镁离子。体内常见的与金属离子结合的氨基酸His、Glu和Cys等。

4．氨基酸溶于纯水中溶液的pH大于或小于7，这正好说明了氨基酸具有兼性离子的性质。氨基酸的共同特点是既带有氨基也有羧基。还带出可解离和不可解离的侧链基团，当固体的氨基酸溶于纯水中时，pK值小于7的基团解离释放出质子使溶液变为酸性，pK′值大于7的基团接受质子使溶液变为碱性．在组成蛋白质的20种氨基酸中．一氨基一羧基的氨基酸溶于水后溶液基本为中性，一氨基二羧基的氨基酸溶于水后溶液pH小于7为酸性，二氨基一羧基的氨基酸，如Lsy。或带有胍基的精氨酸，带有咪唑基的组氨酸溶于水后溶液pH大于7为碱性。

5．蛋白质分子中主链骨架的重复单位称为肽单位，组成肽单位的6个原子，一（Cn一

CO—NH—Cn+1一）位于一个平面上所以也称其为肽平面。如下所示。

C1α一C O—N H——C2α一

肽单位的基本结构是固定的，并且有以下特征：（1）肽键中的C一N键（键长0.1325nm）；比正常的C一N单键（键长0.147nm）短，比C=N键（键长0.127nm）长．因此具有部分双键的性质不能

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自由旋转。

（2）肽单位是一个刚性平面结构，所以也可以说多肽链是由许多刚性平面连接起来的，

平面之间是α一碳原子、由ψ角和φ角决定了的构象不能轻易改变。

（3）在肽平面上C=O与N一N，或者C1α－C与N一C2α可以是顺式也可以是反式，在多肽链中的肽单位通常是反式。

（4）除 Pro外都是反式，反式构型比顺式构型能量低因此比较稳定。

Pro不含游离的氨

基，不能形成真正的肽鲢，由Pro参与形成的肽键可以是顺式也可以是反式。

6．（l） Lys， Asp－Gly－Ala－Ala－Glu－Ser－Gly。 DNP－Lys和DNP－Asp。

（2） Ala－Ala－His－Arg，Glu－Lys，Phe－Ile。 DNP－Ala，

DNP－Glu和DNP－Phe。

（3） Tyr－Cys－Lys， Ala－Arg，Gly。 DNP－Tyr， DNP－Ala和DNP－Gly。

（4）该肽中不含Arg和Lys。所以不能被胰蛋白酶水解。

7．该肽的氨基酸顺序是：Gln－Arg－Tyr－Met－His。

N一末端容易环化说明N一末端为Gln。胰蛋白酶水解得到两个片段，一个为坂口试剂阳性，说明含有Arg，一个有强烈地紫外吸收，且呈Millon阳性，说明含有Tyr，两个肽段之间由一Arg－Tyr一相

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连。溴化氰处理后得到一游离碱性氨基酸，Panly阳性，可确定为His。顺序为Met－His。所以该肽的氨基酸顺序是：Gln－Arg－Tyr－Met－His。在PH—7时， Gln－Arg－Tyr－Met－His中： Gln的NH3+、 Arg的胍基+， His的咪唑基不带电荷、COO-净电荷为正．所以该肽的等电点应大于7。

8．Met－Asp－Phe－Thr－Ser。用BrCN处理得到一个游离的高丝氨酸说明N一末端是Met。胰凝乳蛋白酶水解得到两个片段，酸性强的含有甲硫氨酸表明： Met－Asp－Phe；羧肽酶A作用结果说明C端是一Thr－Ser。所以该五肽的顺序是：Met－AsP－Phe－Thr－Ser。

9．血红蛋白是一种寡聚蛋白由四个（ααββ）亚基组成，肌红蛋白只由一条多肽链组成；血红蛋白的α和β链与肌红蛋白具有相同的三级结构，在与氧的结合过程中肌红蛋白呈饱和曲线，但是由于血红蛋白具有协同效应，所以呈S型曲线。

10．五肽的氨基酸顺序是：Gln－Trp－Lys－Trp－Glu酸水解五肽只得到三种氨基酸，说明两种氨基酸被酸解破坏，可能是Gln和Trp。胰蛋白酶水解后得到的两个片段，说明Lys不是末端氨基酸。一个肽段带正电荷，与DNFB作用再用酸水解生成DNP-Glu，说明N-末端是Gln，且含有Arg；一个带负电荷可能含有Glu和中性氨基酸Trp，胰凝乳蛋白酶水解产生游离的Glu，表明C-末端是Glu并且是

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Trp-Glu，因此判断五肽的氨基酸顺序是Gln-Trp-Lys-Trp-Glu。

11．血红蛋白是一种寡聚蛋白，由四个（ααββ）亚基组成，在两个亚基之间夹着一个带

有三个负电荷基团的 DPG（ 2，3一二磷酸甘油酸）分子，与每个β亚基的三个正电荷基团（1位 Val的α一氨基， 82位Lys的ε一氨基，43位 His的咪唑基）互相吸引形成六个盐桥，这些盐桥在很大程度上束缚了血红蛋白的构象，导致它对氧的亲和力下降，远远低于无DPG存在时血红蛋白与氧的结合能力。换句话说，DPG使脱氧血红蛋白分子的四级结构进一步稳定，对氧的亲和力降低。在氧丰富的肺脏DPG浓度低，血红蛋白对氧的亲和力高，能最大限度地与氧结合，到了肌肉、脑及其它组织糖代谢旺盛，DPG丰富，插人到血红蛋白的分子中，导致血红蛋白与氧的亲和力降低，释放出氧。长期生活在高山缺氧地区的人群，血液中DPG的含量明显高于在平原和沿海地区生活的人群。

12．该蛋白质分子中总共可解离出（10＋2＋14）=26个质子（H+），当溶液的pH值达到该蛋白质的等电点时，蛋白质分子所带的净电荷为零，应有16个质于被摘定，即 10个羧基、

2个咪唑基和 4个氨基解离下来的

H+被滴定。

pH 1.0 3.5 6.0 10.0 12.0

* *

解离的H+数 0 5 11 19 26

依此作曲线（图3一2）可知，当16个H+被滴定掉时，溶液的pH值约为9.5，即蛋白质的 pI= 9.5。

13．电泳分离技术是根据物质带电荷的多少达到分离的目的。待分离的物质所带电荷的差异越大分离效果就越好，所以应取两者pI的中间值，带正电荷的粒子电泳时向负极移动，带负电荷的粒子电泳时向正极移动。

（1）在pH5.8；（2）在pH8.2；(3)在PH4.9。

14．凝胶过滤是根据分子大小从混合物中分离蛋白质的最有效方法之一，所以又称分子筛。分子大的蛋白质比分子小的先被洗脱下来。根据待分离物质的分子大小，可知被洗脱下来的先后顺序为：肌球蛋白，过氧化氢酶，血清蛋白，胰凝乳蛋白酶原，肌红蛋白，细胞色素C。

15．（1）带有非极性侧链的氨基酸残基： Val， Pro， Phe，Ile。Ile位于分子内部；带有极性侧链的氨基酸残基：Asp，Lys．His。位于分子外部。

（2）因两者的侧链都比较小，疏水性和极性都小：Gly只有一个H+与α一碳原子相连，Ala只有CH2与α一碳原子相连，故它们既可以出现在分子内部，也可以出现在分子外部。

（3）它们在pH7.0时含有不带电荷的极性侧链，参与分子内部的氢键形成，从而减少了它们的极性。

（4）在球蛋白内部可见 Cys，因为Cys常常参与链内和链间的

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二硫键形成，使其极性减少。

16．凝胶过滤和超过滤都是蛋白质分离纯化过程中常用的技术．但是其原理和操作两者都不相同。凝胶过滤是根据蛋白质分子的大小，将样品中的各种蛋白质分子分开，具体操作是将样品通过装有一定规格凝胶的凝胶过滤柱，小分子的蛋白质进人凝胶孔内，大分子的蛋白质留在外面，然后用洗脱液洗脱，蛋白质依分子大小被洗脱，大分子先被洗脱，然后是小分子的蛋白质。超过滤是利用蛋白质分子不能穿过半透膜的特性除去蛋白质混合物中的小分子物质；具体操作是将样品装人透析袋然后利用高压或离心力，迫使蛋白质样品中的非蛋白的小分子溶质通过半透膜，蛋白质留在透析袋内。

17．亲和层析是根据配体与受体特异性结合的原理进行大分子物质分离的技术。例如：激素与其相应的受体、抗原与抗体，寡聚尿嘧啶核苷酸（Olig－dU）或寡聚胸腺嘧啶核苷酸（Olig－dT）与带有Poly－A尾巴的mRNA，酶与底物、辅酶和效应物等等，因此采用亲和层桥分离可以得到纯度很高的产品。亲和层析的基本原理和操作是：先把待纯化物质的特异性配基，通过适当的化学反应以共价键的方式与载体琼脂糖连接。为了达到较好的分离效果，常常在载体和配基之间加入连接臂，从而加大载体和配基的距离，防止载体影响大分子的蛋白质、酶以及核酸与配基结合。将制备好的琼脂糖装入层析柱，注人样品，能与配基结合的大分子留在柱内，不能结合的物质通过柱子流出，然后用含与大分子亲和力更强物质的洗脱液将结合在配基上的大分子物质洗脱下来。

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18．采用饱和硫酸铵从蛋清中分离卵清蛋白，从胰脏分离各种蛋白质和酶．都是利用盐析法分离蛋白质的典型实例。其原理是大量中性盐的加入，使水的活度降低，使溶液中的自由水与蛋白质分子水化层的水．转变为盐离子的水化水，破坏蛋白质水化层，导致蛋白质沉淀析出。通过盐析作用沉淀的蛋白质保持它的天然构象和活性，再溶解后，可以行使正常的功能。操作时，根据待分离蛋白质盐析浓度的要求。配制一定浓度饱和硫酸铵溶液加入样品中，蛋白质就会慢慢析出。例如将蛋清用水稀释，加人硫酸铵至半饱和，其中的球蛋白沉淀析出，除去滤液得到球蛋白，留在滤液中的卵清清蛋白，通过酸化室温静止，过一段时间后，可得到卵清清蛋白晶体。

19．多肽链形成α一螺旋，每个螺旋由3.6个氨基酸残基组成，螺距为5.4nm。相邻的氨基酸之间垂直距离是1.5nm。多肽链形成α一螺旋后的长度是183nm，如果按每个氨基酸残基的平均分子量为120计算，这条多肽的分子量应为：14640。

20．（1）构型和构象：构型（configuration）是指在大分子化合物的立体异构体中，取代原子或基团在空间的取向。构型的改变需要涉及共价键的断裂和生成。不对称碳原子是指与四个不同基团相连的碳原子，含有一个不对称碳原子的化合物有两种不同的构型，含n个不对称碳原子，就有2n个立体异构体。构象（conformation）是指当单键旋转时，分子中的原子或基团形成不同的空间排列，不同的空间排列称为不同的构象，构象的改变不涉及共价键的断裂和生成。

（2）活性肽：是指在生物体内具有各种特殊生物学功能的长短不同

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的多肽。如Met一

和Leu一脑啡肽为五肽，催产素、加压素和谷胱甘肽等。

（3）ψ角和φ角：由氨基酸残基通过肽键连接形成多肽，两个肽键形成的肽平面之间通过α一碳原子相连。C2α一N1与C2α一C2都是单键，可以绕键轴自由旋转，C2α一N1旋转角度用φ角表示，C2α一C2旋转的角度用ψ角表示。单键顺时针旋转用‘＋’表示，单键逆时针旋转用‘一’表示。ψ角和φ角的大小决定了相邻两个肽平面在空间的相对位置，因此称为二面角。中角和甲角的大小和方向决定了蛋白质的构象。

（4）超二级结构：1973年，由Rossman提出的关于蛋白质空间结构的新概念，是指二级结构单元β折叠股和α一螺旋股，相互聚集形成有规律的更高一级的但又低于三级结构的结构，被称为超二级结构。

（5）蛋白质的变性和复性：蛋白质为大分子物质有一定空间结构和生物学功能。在各种物理和化学因素作用下，蛋白质构象发生变化导致其物理和化学性质发生变化，生物学功能丧失的过程称为变性。在一定条件下，变性的蛋白质恢复原来构象、性质和生物学功能的过程称为复性。

（6）免疫反应：是指抗原和抗体结合的反应。能引起动物体内抗体产生的物质称为抗原，几乎所有的外来蛋白质都是抗原，但不能说所有的抗原都是蛋白质。除蛋白质外多糖、核酸和其它的某些大分子物质，也可以作抗原。抗体就是免疫球蛋白。

* *

（7）透析和超过滤：透析（dialysis）和超过滤（ultrafiltration）都是利用蛋白质不能通过半透膜的性质除去样品中小分子的非蛋白物质。具体的操作方法有些不同，透析是将样品装在透析袋，放在无离子水中进行，在透析期间要更换无离子水，直到完成。超过滤是利用压力或离心力强迫水和小分子物质通过半透膜达到纯化蛋白质的目的。

（8）盐析和盐溶：盐析（salting out）是指在高盐溶液中蛋白质溶解度降低，沉淀析出的现象。常用的饱和硫酸铵沉淀法分离纯化蛋白质就是利用盐析的原理，不同的蛋白质对饱和硫酸铵的要求不同，所以可以通过饱和硫酸锭的分级沉淀法分离各种蛋白质。盐溶（salting

in）是指在适当的盐浓度溶液中蛋白质溶解度提高的现象，利用不同蛋白质对盐溶液的要求不同达到分离纯化蛋白质的目的。

2024年2月21日发(作者：余惜玉)

* *

蛋白质习题

一、是非题

1．所有蛋白质分子中N元素的含量都是16％。

2．蛋白质是由20种L-型氨基酸组成，因此所有蛋白质的分子量都一样。

3．蛋白质构象的改变是由于分子内共价键的断裂所致。

4．氨基酸是生物体内唯一含有氮元素的物质。

5．组成蛋白质的20种氨基酸分子中都含有不对称的α-碳原子。

6．酸和酶水解蛋白质得到的氨基酸不产生消旋作用。

7．用层析技术分离氨基酸是根据各种氨基酸的极性不同。

8．用凝胶电泳技术分离蛋白质是根据各种蛋白质的分子大小和电荷不同。

9．从细胞内提取出某种物质，凡是用羧肽酶A水解不产生游离氨基酸的，可肯定地判断它是非肽物质。

10．蛋白质构象的变化伴随自由能的变化，最稳定的构象自由能最低。

11．刚性平面结构的肽单位是蛋白质主链骨架的重复单位。

12．蛋白质分子的亚基就是蛋白质的结构域。

13．同一种氨基酸的对映体旋光度相等但方向相反。

14．烷基化和烃基化都是与氨基酸的氨基发生的反应。

15．在酸性条件下茚三酮与20种氨基酸部能生成紫色物质。

16．蛋白质变性是其构象发生变化的结果。

* *

17．脯氨酸不能维持α-螺旋，凡有脯氨酸的部位肽链都发生弯转。

18．从原子组成上可以把肽键看作是一种酰胺键．但两者并不完全相同。肽键的实际结构是一个共振杂化体，6个原子位于同一个面上。

19．甘氨酸与D-甘油醛的构型相同。

20．氨基酸自动分析仪可以鉴定除色氨酸以外的所有氨基酸。

2I．蛋日质的空间结构在很大程度上是由该蛋白质的一级结构决定的。

22．胶原蛋白在水中煮沸转变为明胶，是各种氨基酸的水溶液。

23．蛋白质和酶原的激活过程说明蛋白顺的一级结构变化与蛋白质的功能无关。

24．肌红蛋白和血红蛋白的α和β链有共同的三级结构。

25．利用盐浓度的不同可以提高或降低蛋白质的溶解度。

26．有机溶剂引起蛋白质变性的主要原因之一是降低介质的介电常数。

27．免疫球蛋白是一类血浆糖蛋白。

28．蛋白质的磷酸化和去磷酸化作用是由同一种酶催化的可逆反应。

29．血红蛋白比肌红蛋白携氧能力高．这是因为它有多个亚基。

30．跨膜蛋白在膜脂区的肽段常形成α-螺旋。

二、填空题

* *

1．20种氨基酸中 是亚氨基酸．它可改变α-螺旋方向。

2．20种氨基酸中除 外都有旋光性。

3．20种氨基酸中 和 分子量比较小而且不含硫，在折叠的多肽链中能形成氢键。

4．20种氨基酸中 具有非极性侧链且是生成酪氨酸的前体。

5．20种氨基酸中 的一个环氮上的孤对电子，像甲硫氨酸一样，使之在血红蛋白分子中与铁离子结合成为配位体。

6．20种氨基酸中 、 和 在稳定许多蛋白质结构中起重要作用，因为它可参与形成链内和链间的共价键。

7．20种氨基酸中 、 和 的β-碳原子与两个以上的某团相连，它们可使α-螺旋的结构变得不稳定。

8．在正常生理条件下（pH=7），蛋白质分子中 和

的侧链完全带正电荷， 的侧链部分带正电荷。

9．一氨基一波基氨基酸的等电点pI= 。

10．2，4-二硝基氟苯（DNFB或FDNB）与氨基酸作用可生成黄色的 ，简称 。

11．用 对多肽进行链内断裂比用 、

和 得到的肽片段少。

* *

12．球蛋白分子外部主要是 基团．分子内部主要是

基团。

13．溴化氰（BrCN）能使Gly-Arg-Met-Ala-Pro裂解为

和 两个肽段。

14．在糖蛋白分子中．糖基或寡糖基可与蛋白质的 和

残基侧链以O一型糖苷键相连，或与 残基侧链以N一型糖苷键相连。

15．1953年英国科学家 等人首次完成牛胰岛素

的测定，证明牛胰岛素由 条肽链共 个氨基酸组成。

16．生活在西藏高原的人血液中，2，3一二磷酸甘油酸的浓度比一般人 。

17．测定蛋白质浓度的方法有 、 、

和 ，其中 不需要标准样品。

18．氨基酸混合物纸层析图谱最常用的显色方法有

和 两种。其中 最灵敏，

可显出不同的颜色。

19．用紫外光吸收法测定蛋白质含量的依据是所有的蛋白质分子中都含有 、 、和 三种氨基酸。

20．测定肽段常用的方法是Edman化学降解法。Edman试剂是 。

* *

21．多肽人工合成有 相和 相两种方法。从原理上讲多肽合成大体可分为（1） ，（2） ，（3） 三个步骤。

22．1965年中国科学家完成了由53个氨基酸残基组成的

的人工合成。

23．研究蛋白质构象的方法很多，但主要是应用 。

24．目前已知的超二级结构有 、 和

三种基本形式。

25．胶原蛋白的基本组成单位是由 组成的原胶原蛋白，再经多次聚合形成 。

26．维持蛋白质三级结构的作用力是 ， ， 和盐键。

27．变性剂尿素和胍可以破坏蛋白质的二级结构，它们能与多肽主链 ，增加 在水中的溶解度。

28．去污剂如十二烷基磺酸钠（SDS）使蛋白质变性是由于SDS能破坏 使疏水基团暴露到介质中。

29．在pH6.0时将Gly，Ala，Glu，Lys，Arg和Ser的混合物进行纸电泳向阳极移动最快的是 ；向阴极移动最快的是 和 ；移动很慢接近原点的是 。

30．在含有正丁醇、水和乙酸的溶剂系统中，利用纸层析技术

* *

分离迁移率从高到低的顺

序应该是 。

三、选择题

1．在pH6～7之间质子化程度改变最大的氨基酸是：

A、甘氨酸 B、谷氨酸 C、组氨酸 D、苯丙氨酸

2．下列哪种氨基酸可与坂口（Sakaguchi）试剂发生反应。

A、赖氨酸 B、精氨酸 C、亮氨酸 D、异亮氨酸

3．下列哪种氨基酸可与米伦（Millon试剂）发生反应：

A、胱氨酸 B、天冬氨酸 C、酪氨酸 D、丙氨酸

4．下列哪种氨基酸可发生乙醛酸反应?

A、色氨酸 B、缬氨酸 C、苏氨酸 D、丝氨酸

5．含78个氨基酸残基形成的α-螺旋长度应为：

A、3.6nm B、5.4nm C、11.7nm D、78nm

6．α-螺旋表示的通式是：

A、3.010 B、3.613 C、2.27 D、4.616

7．弹性蛋白分子中发现两个重复序列，它们是：

A、Lys－Ala－Ala－Lys和Lys－Ala－Ala

B、Glu－Asp－Asp－Glu和Asp－Glu－Glu

C、Cys－Met－Met－Cys 和Met－Cys－Cys

D、Thr－Ser－Ser－Thr和Ser－Thr－Thr

8．下列哪种物质装成的柱是阳离于交换柱。

* *

A、DEAE-cellulose（二乙基胺乙基一纤维素）

B、QAE-sephadex（季胺乙基一葡聚糖）

C、CM-cellulose（羧甲基一纤维素）

D、PAB-cellulose（对氨基苯甲基一纤维素）

9．血液凝固的过程是凝血酶原和血纤维素原

A、变性的过程 B、激活的过程 C、变构的过程 D、重新组合的过程

10．在效应物作用下，蛋白质产生的变构（或别构）效应是由于蛋白质的

A、 一级结构发生变化

B、 构型发生变化

C、 构象发生变化

D、 氨基酸序列发生变化

11．下列具有协同应的蛋白质是：

A、肌红蛋白 B、血红蛋白 C、丝心蛋白 D、弹性蛋白

12．同源蛋白是指：

A、 来源相同的各种蛋白质

B、 来源不同的同一种蛋白质

C、 来源w同的同一种蛋白质

D、 来源不同的各种蛋白质

13．下列的蛋白质分于量测定方法中，对蛋白质纯度要求较高的

* *

方法是：

A、 根据化学组成测定最低分子量

B、 利用渗透压测定计算分子量

C、 沉降平衡法

D、 SDS聚丙烯酸胺凝胶电泳法

11．胶原蛋白中含量最多的氨基酸是；

A、 甘氨酸和丙氨酸

B、 脯氨酸和羟脯氨酸

C、 谷氨酸和天冬氨酸

D、 精氨酸和赖氨酸

12．蛋白质空间结构稳定机制中，包括下列哪种氨基酸与赖氨酸残基的相互作用？

A、Glu B、Arg C、His D、

Asp

四、问答与计算

1． 组成蛋白质的20种氨基酸中，哪些是极性的7哪些是非极性的？哪一种不能参与形成真正的肽键？为什么？

2． 什么是蛋白质的等电点（pl）？为什么说在等电点时蛋白质的溶解度最低？

3． 蛋白质分子中哪些氨基酸可以与金属紧密地结合？请举例说明。

4． 将固体氨基酸溶解于pH7的水中所得的氨基酸溶液．内的pH

* *

大于7，有的小于7，这种现象说明什么；

5． 什么是肽单位．它向哪些基本特征？

6． 写出用胰蛋白酶处理下列各肽段得到的水解产物。用2，4-二硝基氟苯与胰蛋白酶水解物作用．可产生哪些DNP氨基酸？

（1）Lys－Asp－Gly一Ala－Ala－Glu－Gly

（2）Ala－Ala－His一Arg－Glu－Lys－Phe－Ile

（3）Tyr－Cys－Lys－Ala－Arg－GIy

（4）Phe－Ala－Glu－Ser－Ala－Gly

7． 某肽经酸水解得到5种氨基酸，该肽的N一末端容易环化；溴化氰作用后得到一游离碱性氨基酸，Pauly反应呈阳性：用胰蛋白酶处理得到两个肽段．其一与坂口试剂呈阳性反应，另一个在280nm有光吸收峰，呈Millon阳性反应．求此肽的氨基酸排列顺序，并推断它的等电点大于、等于还是小于7。

8． 根据下信息推断含等量Met，Phe，Asp，Ser，Thr的五肽序列：

（1）用BrCN处理五肽，释放出肽段和一个游离的高丝氨酸；

（2）用胶凝乳蛋白酶处理五肽得到两个碎片，酸性较强的碎片含甲硫氨酸；

（3）用羧肽酶A处理五肽，迅速放出Ser。随后放出Thr。

9． 用画图法比较肌红蛋白和血红蛋白氧合曲线的差异，并说明

* *

为什么？

10． 酸水解 1毫摩尔某五肽，得到 2毫摩尔 Gin， 1毫摩尔

Lys；用胰蛋白酶处理得到两个肽段．电泳时一个向阳极移动，另一个向阴极移动．两者之一用DNFB（2， 4－二硝基氟苯）处理后．再用酸水解产生D？VP－（｝1。，用腹凝乳蛋白酶水解五肽产生两个二肽和游离GIU，写出五肽的氨基酸排列顺序。

11． 2、3一二磷酸甘油酸（DPG）与血红蛋白对氧的亲和力有什么影响？

12． 假如某种蛋白质分子中含有10个羧基，平均pKa’值为3.5； 2个咪唑基，平均pKa’值为6.0；14个氨基，平均pKa’值为10.0。从pH 1开始用NaOH滴定，请问当达到等电点时，有多少H+被滴定？画出滴定曲线并标出等电点的位置。

13． 指出用电泳技术分离下列物质，pH是多少时最合适，

（1） 血清清蛋白（pI=4.9）和血红蛋白（pI=6.8）；

（2） 肌红蛋白（PI=7.0）和胰凝乳蛋白梅（pI=9.5）；

（3） 卵清蛋白（PI=4.6）、血清清蛋白和脲酶（pI=5.0）。

14． 在分离范围为5000～400000的凝胶过滤柱上分离蛋白质，指出肌红蛋白、过氧化氢酶、细胞色素C、胰凝乳蛋白酶和血清蛋白被洗脱下来的先后顺序。

15． 有一个蛋白分子在pH7的水溶液中可以折叠成球状，通常

* *

是带极性侧链的氨基酸位于分于内部，带非极性侧链的氨基酸位于分子外部。请回答：

（1） 在Va1，Pro，Phe，Asp，Lys，Ile和His中，哪些位于分子内部哪些位于分子外部；

（2） 为什么在球蛋白内部和外部都能发现Gly和Ala？

（3） Ser，Thr，Asn和Gln都是极性氨基酸，为什么会在分子内部发现？

（4） 在球蛋白的分子内部和外部都能找到Cys，为什么？

16． 蛋白质的分离纯化技术中凝胶过滤和超过滤中无共同之处？它们各自根据什么原理？

17． 举例井简要说明亲和层析分离、纯化蛋白质的原理和主要步骤。

18． 举例说明利用盐祈法分离蛋白质的原理和方法。

19． 由122个氨基酸组成的多肽链形成α-螺旋后的长度是多少？分子量又是多少？

20． 解释下列名词：（1）构型和构象；（2）活性肽；（3）ψ角和φ角；（4）超二级结构；（5）蛋白质变性和复性；（6）抗原和抗体；（7）透析和超滤；（8）盐溶和盐析。

答案

一、是非题

1对。2错。3错。4错。5错。6对。7对。8对。

9错。10对。11对。12错。13对。14对。15错。16对。

* *

17对。18对。19错。20错、21对。22错。23错。24对。

25对。26对。27对。28错。29对。30对。

二、填空题

； ；3．Thr ，Ser；；；

7．Val ，Ile，Thr ；，Lys；9.1/2（pK1′+pK2′）

10．二硝基苯基氨基酸 DNP

11． CNBr（溴化氰） 胰蛋白酶 胰凝乳蛋白酶 胃蛋白酶

12．亲水 疏水 13．Gly－Arg－Met Ala－Pro；14．Thr

Ser Lys

15．Sanger 一级结构 两 51 16．高

17．凯氏微量定氮法 紫外吸收法 福林（Folin）-酚法 双缩脲法 凯氏微量定道法

18．茚三酮 吲哚醌 茚三酮 吲哚醌 19．Phe Tyr Trp。

20．苯异氰酸酯。

21．液 固 保护氨基或竣基 缩合反应 去保护剂。

22．牛胰岛素。 23．X一射线衍射法

24．（αα） （βββ） （βαβ） 25．原胶原蛋白分子 胶原纤维 26．氢键 疏水作用 范德华力

27．竞争氢键 非极性侧链

28．蛋白质分子内在疏水作用力

29． Glu Lys Arg Gly Ala Ser

* *

30． Ile→Ala→Se r→Giu

三、选择题

题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1111110 1 2 3 4 5

答案 C B C A C B A C B C B B C B D

四、问答与计算

1．在组成蛋白质的20种氨基酸中，根据氨基酸侧链基团的极性可分为三种：

（1）带有非极性侧链基团的氨基酸： Ala， Val， Leu， 11。，

Th。 trp． Met和 Pro。

（2）带有极性但不解离侧链基团的氨基酸：Thr，Ser，Tyr，Asn，Gln，Cys和Gly。

这些氨基酸的OH、CO一NH2和一SH，在pH7的生理条件下不能解离但显示极性。Gly的H+因受α一碳原子的影响，显示极弱的极性。

（3）带有解离侧链基团的氨基酸：在pH7的生理条件下解离，带正电荷的有Arg，Lys和 HiS；带负电荷的有： Asp和 Glu。在组成蛋白质的 20种氨基酸中， Pro不能参与形成真正的肽键，因为Pro是亚氨基酸，没有游离的氨基。

2．蛋白质分子所带净电荷为零时，溶液的pH值为该蛋白质的等电点。处于等电点状态的蛋白质分子外层的水化层被破坏，分子之间相互聚集形成较大的颗粒而沉淀下来。

* *

3．在蛋白质分子中带电荷的氨基酸侧链部可以与金属离子以离子键的方式结合。例如血红蛋白分子中血红素带有的铁离子，凌肽酶A分子中的锌离子以及其它蛋白质分子中的铜、镁离子。体内常见的与金属离子结合的氨基酸His、Glu和Cys等。

4．氨基酸溶于纯水中溶液的pH大于或小于7，这正好说明了氨基酸具有兼性离子的性质。氨基酸的共同特点是既带有氨基也有羧基。还带出可解离和不可解离的侧链基团，当固体的氨基酸溶于纯水中时，pK值小于7的基团解离释放出质子使溶液变为酸性，pK′值大于7的基团接受质子使溶液变为碱性．在组成蛋白质的20种氨基酸中．一氨基一羧基的氨基酸溶于水后溶液基本为中性，一氨基二羧基的氨基酸溶于水后溶液pH小于7为酸性，二氨基一羧基的氨基酸，如Lsy。或带有胍基的精氨酸，带有咪唑基的组氨酸溶于水后溶液pH大于7为碱性。

5．蛋白质分子中主链骨架的重复单位称为肽单位，组成肽单位的6个原子，一（Cn一

CO—NH—Cn+1一）位于一个平面上所以也称其为肽平面。如下所示。

C1α一C O—N H——C2α一

肽单位的基本结构是固定的，并且有以下特征：（1）肽键中的C一N键（键长0.1325nm）；比正常的C一N单键（键长0.147nm）短，比C=N键（键长0.127nm）长．因此具有部分双键的性质不能

* *

自由旋转。

（2）肽单位是一个刚性平面结构，所以也可以说多肽链是由许多刚性平面连接起来的，

平面之间是α一碳原子、由ψ角和φ角决定了的构象不能轻易改变。

（3）在肽平面上C=O与N一N，或者C1α－C与N一C2α可以是顺式也可以是反式，在多肽链中的肽单位通常是反式。

（4）除 Pro外都是反式，反式构型比顺式构型能量低因此比较稳定。

Pro不含游离的氨

基，不能形成真正的肽鲢，由Pro参与形成的肽键可以是顺式也可以是反式。

6．（l） Lys， Asp－Gly－Ala－Ala－Glu－Ser－Gly。 DNP－Lys和DNP－Asp。

（2） Ala－Ala－His－Arg，Glu－Lys，Phe－Ile。 DNP－Ala，

DNP－Glu和DNP－Phe。

（3） Tyr－Cys－Lys， Ala－Arg，Gly。 DNP－Tyr， DNP－Ala和DNP－Gly。

（4）该肽中不含Arg和Lys。所以不能被胰蛋白酶水解。

7．该肽的氨基酸顺序是：Gln－Arg－Tyr－Met－His。

N一末端容易环化说明N一末端为Gln。胰蛋白酶水解得到两个片段，一个为坂口试剂阳性，说明含有Arg，一个有强烈地紫外吸收，且呈Millon阳性，说明含有Tyr，两个肽段之间由一Arg－Tyr一相

* *

连。溴化氰处理后得到一游离碱性氨基酸，Panly阳性，可确定为His。顺序为Met－His。所以该肽的氨基酸顺序是：Gln－Arg－Tyr－Met－His。在PH—7时， Gln－Arg－Tyr－Met－His中： Gln的NH3+、 Arg的胍基+， His的咪唑基不带电荷、COO-净电荷为正．所以该肽的等电点应大于7。

8．Met－Asp－Phe－Thr－Ser。用BrCN处理得到一个游离的高丝氨酸说明N一末端是Met。胰凝乳蛋白酶水解得到两个片段，酸性强的含有甲硫氨酸表明： Met－Asp－Phe；羧肽酶A作用结果说明C端是一Thr－Ser。所以该五肽的顺序是：Met－AsP－Phe－Thr－Ser。

9．血红蛋白是一种寡聚蛋白由四个（ααββ）亚基组成，肌红蛋白只由一条多肽链组成；血红蛋白的α和β链与肌红蛋白具有相同的三级结构，在与氧的结合过程中肌红蛋白呈饱和曲线，但是由于血红蛋白具有协同效应，所以呈S型曲线。

10．五肽的氨基酸顺序是：Gln－Trp－Lys－Trp－Glu酸水解五肽只得到三种氨基酸，说明两种氨基酸被酸解破坏，可能是Gln和Trp。胰蛋白酶水解后得到的两个片段，说明Lys不是末端氨基酸。一个肽段带正电荷，与DNFB作用再用酸水解生成DNP-Glu，说明N-末端是Gln，且含有Arg；一个带负电荷可能含有Glu和中性氨基酸Trp，胰凝乳蛋白酶水解产生游离的Glu，表明C-末端是Glu并且是

* *

Trp-Glu，因此判断五肽的氨基酸顺序是Gln-Trp-Lys-Trp-Glu。

11．血红蛋白是一种寡聚蛋白，由四个（ααββ）亚基组成，在两个亚基之间夹着一个带

有三个负电荷基团的 DPG（ 2，3一二磷酸甘油酸）分子，与每个β亚基的三个正电荷基团（1位 Val的α一氨基， 82位Lys的ε一氨基，43位 His的咪唑基）互相吸引形成六个盐桥，这些盐桥在很大程度上束缚了血红蛋白的构象，导致它对氧的亲和力下降，远远低于无DPG存在时血红蛋白与氧的结合能力。换句话说，DPG使脱氧血红蛋白分子的四级结构进一步稳定，对氧的亲和力降低。在氧丰富的肺脏DPG浓度低，血红蛋白对氧的亲和力高，能最大限度地与氧结合，到了肌肉、脑及其它组织糖代谢旺盛，DPG丰富，插人到血红蛋白的分子中，导致血红蛋白与氧的亲和力降低，释放出氧。长期生活在高山缺氧地区的人群，血液中DPG的含量明显高于在平原和沿海地区生活的人群。

12．该蛋白质分子中总共可解离出（10＋2＋14）=26个质子（H+），当溶液的pH值达到该蛋白质的等电点时，蛋白质分子所带的净电荷为零，应有16个质于被摘定，即 10个羧基、

2个咪唑基和 4个氨基解离下来的

H+被滴定。

pH 1.0 3.5 6.0 10.0 12.0

* *

解离的H+数 0 5 11 19 26

依此作曲线（图3一2）可知，当16个H+被滴定掉时，溶液的pH值约为9.5，即蛋白质的 pI= 9.5。

13．电泳分离技术是根据物质带电荷的多少达到分离的目的。待分离的物质所带电荷的差异越大分离效果就越好，所以应取两者pI的中间值，带正电荷的粒子电泳时向负极移动，带负电荷的粒子电泳时向正极移动。

（1）在pH5.8；（2）在pH8.2；(3)在PH4.9。

14．凝胶过滤是根据分子大小从混合物中分离蛋白质的最有效方法之一，所以又称分子筛。分子大的蛋白质比分子小的先被洗脱下来。根据待分离物质的分子大小，可知被洗脱下来的先后顺序为：肌球蛋白，过氧化氢酶，血清蛋白，胰凝乳蛋白酶原，肌红蛋白，细胞色素C。

15．（1）带有非极性侧链的氨基酸残基： Val， Pro， Phe，Ile。Ile位于分子内部；带有极性侧链的氨基酸残基：Asp，Lys．His。位于分子外部。

（2）因两者的侧链都比较小，疏水性和极性都小：Gly只有一个H+与α一碳原子相连，Ala只有CH2与α一碳原子相连，故它们既可以出现在分子内部，也可以出现在分子外部。

（3）它们在pH7.0时含有不带电荷的极性侧链，参与分子内部的氢键形成，从而减少了它们的极性。

（4）在球蛋白内部可见 Cys，因为Cys常常参与链内和链间的

* *

二硫键形成，使其极性减少。

16．凝胶过滤和超过滤都是蛋白质分离纯化过程中常用的技术．但是其原理和操作两者都不相同。凝胶过滤是根据蛋白质分子的大小，将样品中的各种蛋白质分子分开，具体操作是将样品通过装有一定规格凝胶的凝胶过滤柱，小分子的蛋白质进人凝胶孔内，大分子的蛋白质留在外面，然后用洗脱液洗脱，蛋白质依分子大小被洗脱，大分子先被洗脱，然后是小分子的蛋白质。超过滤是利用蛋白质分子不能穿过半透膜的特性除去蛋白质混合物中的小分子物质；具体操作是将样品装人透析袋然后利用高压或离心力，迫使蛋白质样品中的非蛋白的小分子溶质通过半透膜，蛋白质留在透析袋内。

17．亲和层析是根据配体与受体特异性结合的原理进行大分子物质分离的技术。例如：激素与其相应的受体、抗原与抗体，寡聚尿嘧啶核苷酸（Olig－dU）或寡聚胸腺嘧啶核苷酸（Olig－dT）与带有Poly－A尾巴的mRNA，酶与底物、辅酶和效应物等等，因此采用亲和层桥分离可以得到纯度很高的产品。亲和层析的基本原理和操作是：先把待纯化物质的特异性配基，通过适当的化学反应以共价键的方式与载体琼脂糖连接。为了达到较好的分离效果，常常在载体和配基之间加入连接臂，从而加大载体和配基的距离，防止载体影响大分子的蛋白质、酶以及核酸与配基结合。将制备好的琼脂糖装入层析柱，注人样品，能与配基结合的大分子留在柱内，不能结合的物质通过柱子流出，然后用含与大分子亲和力更强物质的洗脱液将结合在配基上的大分子物质洗脱下来。

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18．采用饱和硫酸铵从蛋清中分离卵清蛋白，从胰脏分离各种蛋白质和酶．都是利用盐析法分离蛋白质的典型实例。其原理是大量中性盐的加入，使水的活度降低，使溶液中的自由水与蛋白质分子水化层的水．转变为盐离子的水化水，破坏蛋白质水化层，导致蛋白质沉淀析出。通过盐析作用沉淀的蛋白质保持它的天然构象和活性，再溶解后，可以行使正常的功能。操作时，根据待分离蛋白质盐析浓度的要求。配制一定浓度饱和硫酸铵溶液加入样品中，蛋白质就会慢慢析出。例如将蛋清用水稀释，加人硫酸铵至半饱和，其中的球蛋白沉淀析出，除去滤液得到球蛋白，留在滤液中的卵清清蛋白，通过酸化室温静止，过一段时间后，可得到卵清清蛋白晶体。

19．多肽链形成α一螺旋，每个螺旋由3.6个氨基酸残基组成，螺距为5.4nm。相邻的氨基酸之间垂直距离是1.5nm。多肽链形成α一螺旋后的长度是183nm，如果按每个氨基酸残基的平均分子量为120计算，这条多肽的分子量应为：14640。

20．（1）构型和构象：构型（configuration）是指在大分子化合物的立体异构体中，取代原子或基团在空间的取向。构型的改变需要涉及共价键的断裂和生成。不对称碳原子是指与四个不同基团相连的碳原子，含有一个不对称碳原子的化合物有两种不同的构型，含n个不对称碳原子，就有2n个立体异构体。构象（conformation）是指当单键旋转时，分子中的原子或基团形成不同的空间排列，不同的空间排列称为不同的构象，构象的改变不涉及共价键的断裂和生成。

（2）活性肽：是指在生物体内具有各种特殊生物学功能的长短不同

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的多肽。如Met一

和Leu一脑啡肽为五肽，催产素、加压素和谷胱甘肽等。

（3）ψ角和φ角：由氨基酸残基通过肽键连接形成多肽，两个肽键形成的肽平面之间通过α一碳原子相连。C2α一N1与C2α一C2都是单键，可以绕键轴自由旋转，C2α一N1旋转角度用φ角表示，C2α一C2旋转的角度用ψ角表示。单键顺时针旋转用‘＋’表示，单键逆时针旋转用‘一’表示。ψ角和φ角的大小决定了相邻两个肽平面在空间的相对位置，因此称为二面角。中角和甲角的大小和方向决定了蛋白质的构象。

（4）超二级结构：1973年，由Rossman提出的关于蛋白质空间结构的新概念，是指二级结构单元β折叠股和α一螺旋股，相互聚集形成有规律的更高一级的但又低于三级结构的结构，被称为超二级结构。

（5）蛋白质的变性和复性：蛋白质为大分子物质有一定空间结构和生物学功能。在各种物理和化学因素作用下，蛋白质构象发生变化导致其物理和化学性质发生变化，生物学功能丧失的过程称为变性。在一定条件下，变性的蛋白质恢复原来构象、性质和生物学功能的过程称为复性。

（6）免疫反应：是指抗原和抗体结合的反应。能引起动物体内抗体产生的物质称为抗原，几乎所有的外来蛋白质都是抗原，但不能说所有的抗原都是蛋白质。除蛋白质外多糖、核酸和其它的某些大分子物质，也可以作抗原。抗体就是免疫球蛋白。

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（7）透析和超过滤：透析（dialysis）和超过滤（ultrafiltration）都是利用蛋白质不能通过半透膜的性质除去样品中小分子的非蛋白物质。具体的操作方法有些不同，透析是将样品装在透析袋，放在无离子水中进行，在透析期间要更换无离子水，直到完成。超过滤是利用压力或离心力强迫水和小分子物质通过半透膜达到纯化蛋白质的目的。

（8）盐析和盐溶：盐析（salting out）是指在高盐溶液中蛋白质溶解度降低，沉淀析出的现象。常用的饱和硫酸铵沉淀法分离纯化蛋白质就是利用盐析的原理，不同的蛋白质对饱和硫酸铵的要求不同，所以可以通过饱和硫酸锭的分级沉淀法分离各种蛋白质。盐溶（salting

in）是指在适当的盐浓度溶液中蛋白质溶解度提高的现象，利用不同蛋白质对盐溶液的要求不同达到分离纯化蛋白质的目的。