作业2：氨基酸与蛋白质一级结构

生物技术1001班 李久香 作业2：氨基酸与蛋白质一级结构1.解释下列名词： 两性离子（dipolarion）:带相反电荷的极性分子 必需氨基酸（essential amino acid）：只能在体内合成不能从外界摄取的氨基酸 非蛋白质氨基酸(nonprotein amino acid)：不存在于蛋白质分子中而以游离状态和结合状态存在于生物体的各种组织和细胞的氨基酸 等电点(isoelectric point,pI) :物质以两性离子形式存在，处于完全解离状态，无静电荷变化，呈电中性，在电场中不移动时的pH 肽平面（peptide plane）或肽基（peptide group）：与肽键相连的亚氨基、羰基和两端的a-C构成的一个近似的平面 蛋白质一级结构(protein primary structure)：氨基酸的排列顺序 盐析(salting out)：随着溶液中盐浓度的逐渐升高，蛋白质的溶解度逐渐降低，蛋白质分子彼此聚集而沉淀下来的现象 盐溶(salting in) ：在盐浓度很稀的范围内，随着盐浓度的升高，球状蛋白质的溶解度也升高的现象 Edman降解（Edman degradation）: 用苯异硫氰酸在温和的碱性条件下，与肽链N-末端残基自由的-氨基反应，生成苯氨基硫甲酰基衍生物，即PTC-多肽。除去过量的试剂，用无水三氟乙酸处理，即可释放氨基末端残基的噻唑啉酮衍生物。噻唑啉酮-氨基酸可用有机溶剂抽提，再用含水酸处理，转变成更稳定的乙内酰苯硫脲-氨基酸，鉴定该氨基酸衍生物，即可知N-末端残基是何种氨基酸。由于用弱酸处理，条件温和，未打断肽链中的其他肽键。因此，上述反映的第二个常务被分离之后，可重复上述反映。这个循环方法即称Edman降解法 蛋白质的沉淀作用(precipitation)：由于外界条件改变,蛋白质水化膜被除去且其电荷被中和时,蛋白质凝聚成团下沉,但其结构未变.2.填空 蛋白质中的_酪氨酸_、_色氨酸_和_苯丙氨酸_3种氨基酸具有紫外吸收特性，因而使蛋白质在280nm处有最大吸收值。 当氨基酸溶液的pH=pI时，氨基酸以_两性_离子形式存在，当pHpI时，氨基酸以羧基负离子形式存在。将精氨酸（pI值为10.76）溶于pH7的缓冲液，并置于电场中，则精氨酸向电场的_负_方向移动。谷氨酸的pK1(-COOH)2.19, pK2 (-NH+3 ) = 9.67, pKR(R基)= 4.25,谷氨酸的等电点为_3.22_。 氨基酸与茚三酮发生氧化脱羧脱氨反应生成_蓝紫 色化合物，而_脯氨酸_与茚三酮反应生成黄色化合物。 蛋白质多肽链中的肽键是通过一个氨基酸的 氨 基和另一氨基酸的_羧_基连接而形成的。 大多数蛋白质中氮的含量较恒定，平均为_16_%，如测得1克样品含氮量为10mg,则蛋白质含量为_6.25_%。 用电泳方法分离蛋白质的原理，是在一定的pH条件下，不同蛋白质的_等电点_、_分子大小_和_电荷_不同，因而在电场中移动的_方向_和_速度_不同，从而使蛋白质得到分离。 鉴定蛋白质多肽链氨基末端常用的方法有_2,4二硝基氟苯_和_二甲基氨基萘磺酰氯。 今有甲、乙、丙三种蛋白质，它们的等电点分别为8.0、4.5和10.0,当在pH8.0缓冲液中，它们在电场中电泳的情况为：甲_不移动_，乙_正向移动_，丙_负向移动_。 将分子量分别为a（90 000）、b（45 000）、c（110 000）的三种蛋白质混合溶液进行凝胶过滤层析，它们被洗脱下来的先后顺序是_cab_。3.氨基酸的侧链对多肽或蛋白质的结构和生物学功能非常重要。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。Tyr Ser Thr（b）含有一个氨基。Arg Asn Gln（c）含有一个具有芳香族性质的基团。Phe Trp Tyr（d）含有分支的脂肪族烃链。Val Leu Ile（e）含有硫原子。Cys（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。 Ser, Thr和Tyr中的-OH；Cys和Met中的S，Asp和Glu中的-COO-；His和Lys中的N4.向1L1mol/L的处于等电点的甘氨酸溶液加入0.3molHCl,问所得溶液的pH是多少？如果加入0.3molNaOH以代替HCl时，pH将是多少？pH1=2.71 pH2=9.235计算0.25mol/L的组氨酸溶液在pH6.4时各种离子形式的浓度（mol/L）。 His2+为1.7810-4，His+为His0为2.810-46.将含有天冬氨酸（pI=2.98）、甘氨酸（pI=5.97）、苏氨酸（pI=6.53）、亮氨酸（pI=5.98）和赖氨酸（pI=9.74）的pH3.0柠檬酸缓冲液，加到预先用同样缓冲液平衡过的Dowex-50强阳离子交换树脂中，随后用该缓冲液洗脱此柱，并分部收集洗出液，这5种氨基酸将按什么次序洗脱出来？ 天冬氨酸 甘氨酸 亮氨酸 苏氨酸 赖氨酸7.说明用含一个结晶水的固体组氨酸盐酸盐（相对分子质量=209.6；咪唑基pKa=6.0）和1mol/L KOH配制1LpH6.5的0.2mol/L组氨酸盐缓冲液的方法。取组氨酸盐酸盐41.92g(0.2mol)，加入352ml 1mol/L KOH，用水稀释至1L8肌红蛋白的含铁量为0.34%，血红蛋白的含铁量也是0.34%，但每分子含有4个铁原子，计算肌红蛋白和血红蛋白的分子量.M(肌红蛋白)=56/0.34%=16470.6 M(血红蛋白)=56*4/0.34%=65882.49稳定蛋白质胶体的主要因素是什么？不同浓度的中性盐溶液对蛋白质的溶解性有什么影响？有什么特点和用途？分子表面的水化膜及中和分子所带电荷在盐浓度很稀的范围内，随着盐浓度的升高，球状蛋白质溶解度也升高，但盐浓度继续升高（饱和或半饱和状态），蛋白质溶解度逐渐降低，蛋白质分子会聚集沉淀下来。利用不同的蛋白质在不同浓盐浓度中的溶解度的差别，分别纯化某种特定的蛋白质10GSH的中文名称是什么？其主要生化功能是什么？GSH是谷胱甘肽（glutathione）. 主要生理功能是作为清除剂与有害的氧化剂作用，保护含巯基的蛋白质、维持血红蛋白铁原子的二价还原状态、参与氨基酸的跨膜转运。此外，它还可以作为一种电子传递体参与植物体内的电子传递。11.有一A肽：经酸解分析得知由Lys，His，Asp，Glu2，Ala以及Val，Tyr和两个NH3分子组成。A肽与DNFB试剂反应，得DNP-Asp；A肽用羧肽酶处理后得游离Val。如果将A肽用胰蛋白酶降解，得到两种肽，其中一种(Lys，Asp，Glu，Ala，Tyr)在pH64时，净电荷为零，另一种(His，Glu以及Val)可给出DNPHis，在pH6.4时，带正电荷。此外，A肽用糜蛋白酶降解时，也得到两种肽，其中一种(Asp，Ala，Tyr)在pH6.4时呈中性，另一种(Lys，His，Glu2以及 Val)在pH6.4时，带正电荷。问A肽的氨基酸顺序? Asn-Ala-Tyr-Glu-Lys-His-Gln-Val12.今有一七肽，经分析其氨基酸组成是：Lys、Pro、Arg、Phe、Ala、Tyr和Ser。此肽未经糜蛋白酶处理时，与FDNB反应不产生-DNP-氨基酸。经糜蛋白酶作用后，此肽断裂城两个肽段，其氨基酸组成分别为Ala、Tyr、Ser和Pro、Phe、Lys、Arg。这两个肽段分别与FDNB反应，可分别产生DNP-Ser和DNP-Lys。此肽与胰蛋白酶反应能生成两个肽段，它们的氨基酸组成分别是Arg、Pro和Phe、Tyr、Lys、Ser、Ala。问此七肽的一级结构怎样？ 环肽 -Phe-Ser-Ala-Tyr-Lys-Pro-Arg-13.一多肽可还原为两个肽段： Ala-Cys-Phe-Pro-Lys-Arg-Trp-Cys-Arg-Arg-Val-Cys； Cys-Tyr-Cys-Phe-Cys。当用嗜热菌蛋白酶消化原多肽（具有完整的二硫键）时可得下列各肽：（1）（Ala、Cys2、Val）；（2）（Arg、Lys、Phe、Pro）；（3）(Arg2、Cys2、Trp、Tyr)；（4）(Cys2、Phe)。试指出在该天然多肽中二硫键的位置链1中2位Cys与12位Cys之间有二硫键；链1中 8位Cys与链2中3位Cys之间有二硫键；链2中1位Cys与5位Cys中有二硫键。14.一个四肽，经胰蛋白酶水解得两个片段，一个片段在280nm附近有强的光吸收，并 Pauly反应和坂口反应（检测胍基的）呈阳性。另一片段用溴化氰处理释放出一个与茚三酮反应呈黄色的氨基酸。写出此四肽的氨基酸序列。Tyr-Arg-Met-Pro思考讨论：1.氨基酸的主要功能？氨基酸通过肽键连接起来成为肽与蛋白质。氨基酸、肽与蛋白质均是有机生命体组织细胞的基本组成成分，对生命活动发挥着举足轻重的作用。某些氨基酸除可形成蛋白质外，还参与一些特殊的代谢反应，表现出某些重要特性。氨基酸是构成生物体蛋白质并同生命活动有关的最基本的物质，是在生物体内构成蛋白质分子的基本单位，与生物的生命活动有着密切的关系。它在抗体内具有特殊的生理功能，是生物体内不可缺少的营养成分之一。构成人体的基本物质，是生命的物质基础 蛋白质在机体内的消化和吸收是通过氨基酸来完成的；起氮平衡作用；转变为糖或脂肪；