1蛋白质化学作业及答案

1、班级学号姓名第二章 蛋白质化学作业及参考答案第一部分试题1 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；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 7 10 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。2某种溶液中含有三种三肽：Tyr - Arg - Ser , Glu - Met - Phe 和 Asp - Pro - Lys , - COOH 基团的 pKa 为3.8; -NH3 基团的 pKa 为 8.5。在哪种pH（ 2

2、.0,6.0 或 13.0）下，通过电泳分离这三种多肽的效果最好？3 利用阳离子交换层析分离下列每一对氨基酸，哪一种氨基酸首先被pH7 缓冲液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 Ala4胃液（pH 1.5）的胃蛋白酶的等电点约为1，远比其它蛋白质低。试问等电点如此低的胃蛋白酶必须存在有大量的什么样的官能团？什么样的氨基酸才能提供这样的基团？5一个含有13 个氨基酸残基的十三肽的氨基酸组成为：Ala, Arg,2 Asp, 2Glu, 3Gly, Leu, 3Val 。部分酸水解后得到以下肽段，

3、其序列由Edman 降解确定，试推断原始寡肽的序列。（ a） Asp - Glu - Val - Gly - Gly - Glu - Ala（ b ） Val - Asp - Val - Asp - Glu（ c） Val - Asp - Val（ d ） Glu - Ala -Leu - Gly -Arg（ e） Val - Gly - Gly - Glu - Ala - Leu（ f） Leu - Gly - Arg6由下列信息求八肽的序列。（ g） 水解得Ala ， Arg ， Leu， Met， Phe， Thr， 2Val（ b） Sanger试剂处理得DNP-Ala 。（ c） 胰

4、蛋白酶处理得Ala， Arg， Thr 和 Leu， Met， Phe， 2Val。 当以 Sanger试剂处理时分别得到DNP-Ala和 DNP-Val 。（ d） 化氰处理得Ala， Arg，高丝氨酸内酯，Thr， 2Val，和Leu， Phe，当用Sanger试剂处理时，分别得 DNP-Ala 和 DNP-Leu 。7下列试剂和酶常用于蛋白质化学的研究中：CNBr 异硫氰酸苯酯丹黄酰氯脲 6mol/LHCl -巯基乙醇水合茚三酮过甲酸 胰蛋白酶胰凝乳蛋白酶。其中哪一个最适合完成以下各项任务？（ a）测定小肽的氨基酸序列。（ b）鉴定肽的氨基末端残基。（ c）不含二硫键的蛋白质的可逆变性。

5、若有二硫键存在时还需加什么试剂？（ d）在芳香族氨基酸残基羧基侧水解肽键。（ e）在蛋氨酸残基羧基侧水解肽键。（ f）在赖氨酸和精氨酸残基侧水解肽键。8已知某蛋白是由一定数量的链内二硫键连接的两个多肽链组成的。1.00g 该蛋白样品可以与25.0mg 还原型谷胱甘肽（GSH， MW 307）反应。（ a）该蛋白的最小分子量是多少？（ b）如果该蛋白的真实分子量为98240，那么每分子中含有几个二硫键？（ c）多少mg 的巯基乙醇（MW 78.0）可以与起始的1.00g 该蛋白完全反应？第二部分单选1 有一混合蛋白质溶液，各种蛋白质的pI 为 46；50； 53；67；73。电泳时欲使其中4 种

6、泳向正极，缓冲液的pH 应该是A 5.0 B 4.0 C 6.0 D 7.0 E 8.02 / 62下列蛋白质通过凝胶过滤层析柱时最先被洗脱的是A血清清蛋白（分子量68 500） B马肝过氧化物酶（分子量247 500）C肌红蛋白（分子量16 900）D 牛胰岛素（分子量5 700） E牛 -乳蛋白（分子量35 000）3下列哪一物质不属于生物活性肽A胰高血糖素B短杆菌素C催产素D 胃泌素E血红素4下列关于蛋白质结构叙述中，不正确的是A一级结构决定二、三级结构B 二、三级结构决定四级结构C三级结构即具有空间构象D无规卷曲是在一级结构上形成的E螺旋又称为二级结构5. 在中性条件下混合氨基酸在溶液

7、中的主要形式是A 负电荷离子B 非极性分子C正电荷离子D 疏水分子E兼性离子6球蛋白分子中哪一组氨基酸之间可形成疏水键A Glu-Arg B Tyr-Asp C Ser-Thr D Phe-Trp E Asp-Glu7可以裂解肽链中蛋氨酸残基末端的试剂有A羟胺B溴化氰C胃蛋白酶D中等强度的酸E胰蛋白酶8有一血清清蛋白（pI 6.85）的混合物，在哪种条件下电泳、分离效果最好?A pH4 9BpH5 9CpH6 5DpH8.6EpH359使蛋白质和酶分子显示巯基的氨基酸是A蛋氨酸B胱氨酸C半胱氨酸D 谷氨酸E赖氨酸10蛋白质分子引起280nm 光吸收的最主要成分是A 肽键 B 半胱氨酸的-SH

8、基 C 苯丙氨酸的苯环D 色氨酸的吲哚环E 组氨酸的咪唑环（异吡唑环）11 可用于测定多肽N 端氨基酸的试剂有A 丹硝酰氯B 巯基乙醇C溴化氰D羟胺E甲酸12侧链是环状结构的氨基酸是A Lys B Tyr C Val D Ile E Asp13下列各类氨基酸中不含必需氨基酸的是A酸性氨基酸B含硫氨基酸C支链氨基酸D 芳香族氨基酸E碱性氨基酸14变性蛋白质的特点是A黏度下降B丧失原有的生物活性C颜色反应减弱D 溶解度增加E不易被胃蛋白酶水解15蛋白质变性是由于A蛋白质一级结构改变B 蛋白质空间构象的改变C 辅基的脱落D蛋白质水解E以上都不是16以下哪一种氨基酸不具备不对称碳原子A甘氨酸B丝氨酸C

9、半胱氨酸D 苏氨酸E丙氨酸17下列有关蛋白质片层结构的叙述正确的是A角蛋白具有典型的片层结构B两个相邻的肽平面呈摺扇式折叠C片层结构是一种较伸展的肽链结构D若干矩齿状肽链骨架平行或反平行排列，链间靠氢键维系E以上都正确18可用于蛋白质定量的测定方法有A双缩脲法B紫外吸收法C Folin-酚试剂法D 凯式定氮法E以上都可以19镰刀型红细胞贫血病患者Hb 分子中氨基酸替换及位置是A链第六位CluValB链第六位Val Glu C链第六位 GluValD链第六位Val GluE以上都不是20维系蛋白质一级结构的化学键是A氢键B肽键C盐键D疏水键E范德华力21天然蛋白中不存在的氨基酸是A 半胱氨酸B

10、瓜氨酸C羟脯氨酸D蛋氨酸E丝氨酸22蛋白质多肽链具有的方向性是A从3 端到 5 端B从5 端到 3 端C从C 端到 N 端D从N 端到 C 端 E以上都不是23下列氨基酸不含极性侧链的是A 丝氨酸B 苏氨酸C亮氨酸D 酪氨酸E半胱氨酸24螺旋每上升一圈相当于氨基酸残基的个数是A 4 5 B 3 6 C 3 0 D 2 7 E 2 525下列含有两个羧基的氨基酸是A 缬氨酸B色氨酸C赖氨酸D甘氨酸E谷氨酸26含有疏水侧链的氨基酸有A精氨酸、亮氨酸B苯丙氨酸、异亮氨酸C色氨酸、酪氨酸D天冬氨酸、谷氨酸E蛋氨酸、组氨酸2 / 627蛋白质分子中的主要化学键是A肽键 B盐键C酯键D 二硫键E氢键28维

11、持蛋白质二级结构的主要化学键是A 疏水键B盐键C肽键D氢键E二硫键29蛋白质分子的转角属于蛋白质的几级结构?A一级结构B二级结构C域结构D 四级结构E三级结构30具有四级结构的蛋白质特征是A分子中必定含有辅基B 在两条或两条以上具有二级结构多肽链的基础上，肽链进一步折叠，盘曲形成C依赖肽键维系四级结构的稳定性D 每条多肽链都具有独立的生物学活性E由两条或两条以上的多肽链组成31关于蛋白质的四级结构正确的是A一定有多个不同的亚基B 一定有多个相同的亚基C一定有种类相同，而数目不同的亚基数D 一定有种类不同，而数目相同的亚基E亚基的种类，数日都不定32蛋白质的一级结构及高级结构决定于A亚基B分子中

12、盐键C氨基酸组成和顺序D分子内部疏水键E分子中氢键33蛋白质的等电点是A蛋白质溶液的pH 值等于 7 时溶液的pH 值B 蛋白质溶液的pH 值等于 7. 4 时溶液的pH 值C蛋白质分子呈负离子状态时溶液的pH 值D 蛋白质分子呈正离子状态时溶液的pH 值E蛋白质的正电荷与负电荷相等时溶液的pH 值34蛋白质溶液的稳定因素是A蛋白质溶液的黏度大B蛋白质在溶液中有"布朗运动"C蛋白质分干表面带有水化膜和同种电荷D 蛋白质溶液有分子扩散现象E蛋白质分子带有电荷35关于氨基酸的叙述哪一项是错误的'A酪氨酸和丝氨酸含羟基B 酪氨酸和苯丙氨酸含苯环C亮氨酸和缬氨酸是支链氨基酸

13、D 赖氨酸和精氨酸是碱性氨基酸E 谷氨酸和天冬氨酸含两个氨墓36在pH7 时，其侧链能向蛋白质分子提供电荷的氨基酸是A缬氨酸B甘氨酸C半胱氨酸D 酪氨酸E赖氨酸37蛋白质分子中不存在的含硫氨基酸是A 同型半胱氨酸B 胱氨酸 C 蛋氨酸 D 半胱氨酸E 苏氨酸39蛋白质分子中引起280nm 光吸收的主要成分是A酪氨酸的酚羟基B肽键C色氨酸的吲哚环D苯丙氨酸的苯环E半胱氨酸的SH 基40有关血红蛋白(Hb)和肌红蛋白(Mb)的叙述不正确的是A都可以和氧结合B Hb 和 Mb 都含铁C都是含辅基的结合蛋白D 都具有四级结构形式E都属于色蛋白类41在饱和硫酸铵状态下析出的蛋白质是A纤维蛋白原B球蛋白C

14、拟球蛋白D白蛋白E B 球蛋白42蛋白质的变性是由于A蛋白质一级结构改变B蛋白质空间构象的破坏C辅基的脱落D 蛋白质的水解E以上都不是43下列各类氨基酸中不含必需氨基酸的是A碱性氨基酸B酸性氨基酸C含硫氨基酸D 支链氨基酸E芳香族氨基酸44变性蛋白质的特点是A溶解度增加B黏度下降C颜色反应减弱D 丧失原有的生物学活性E不易被胃蛋白酶水解45下列关于蛋白质结构叙述中不正确的是A一级结构决定二、三级结构B二、三级结构决定四级结构C螺旋为二级结构的一种形式D 三级结构是指蛋白质分子内所有原于的空间排列E 无规卷曲是在一级结构基础上形成的46下列氨基酸中哪一种溶于水时不引起偏振光旋转A苯丙氨酸B谷氨酸

15、C亮氨酸D 丙氨酸E甘氨酸3 / 647合成蛋白质后才由前体转变而成的氨基酸是A脯氨酸B赖氨酸C谷氨酸D羟脯氨酸E组氨酸48下列哪一类氨基酸不含必需氨基酸A含硫氨基酸B碱性氨基酸C支链氨基酸D芳香族氨基酸E以上都含 49蛋白质的螺旋A由二硫键形成周期性结构B与片层的构象相同C由主链骨架NH 与 CO 之间的氢键维持稳定D 是一种无规则卷曲E可被巯基乙醇破坏50蛋白质分子中螺旋构象的特点是A 靠盐键维持稳定B 肽键平面充分伸展E 以上都不是B 通过侧链（R 基团）之间的相互作用维持稳定D 是蛋白质的一种二级结构类型B 只有反平行式结构，没有平行式结构C螺旋方向与长轴垂直D 多为左手螺旋51对于螺

16、旋的下列描述哪一项是错误的A通过分子内肽链之间的氢键维持稳定C脯氨酸残基和甘氨酸残基妨碍螺旋的形成E通过疏水键维持稳定52片层结构A只存在于角蛋白中C螺旋是右手螺旋，片层是左手螺旋D肽平面的二面角与螺旋的相同E主链骨架呈锯齿状形成折迭的片层53维系蛋白质三级结构稳定的最重要的键或作用力是A盐键B 二硫键C氢键 D疏水键E范德华力54维系蛋白质四级结构主要化学键是A疏水键B盐键C氢键D 二硫键E范德华力55处于等电点状态的蛋白质A分子最不稳定，易变性B 分子不带电荷C分子带的电荷最多D易聚合成多肽E易被蛋白酶水解56下列哪一种氨基酸残基经常处于球蛋白核心内A Tyr B Glu C Val D

17、Asn E Ser57下列方法中哪一种不能将谷氨酸和赖氨酸分开A凝胶过滤B阴离子交换层析C阳离子交换层析D 纸层析E电泳58蛋白质沉淀、变性和凝固的关系，下面叙述正确的是A变性蛋白一定要凝固B 蛋白质疑固后一定变性C蛋白质沉淀后必然变性D 变性蛋白一定沉淀E 变性蛋白不一定失去活性第三部分计算1. 一个 -螺旋片段含有180 个氨基酸残基，该片段中有多少圈螺旋？计算该-螺旋片段的轴长（nm） 。2. 测定一种蛋白质分子中Trp 残基占总量的0.29%，计算该蛋白质的最低分子量（MW ） 。3. 某肽链由-螺旋和-折叠构象构成，其MW 为 330000，该肽链总长度为600nm，如氨基酸残基平均

18、MW 为110，问该项肽链中螺旋有多长？占其总长度的%是多少？4. 计算一个含有78 个氨基酸残基的多肽，若呈-螺旋状态长度为多少nm?若呈-折叠结构长度为多少nm?5. 把Ser、 Ile、 Glu、 Ala 的混合物在含有正丁醇、水和乙酸的溶剂系统中进行单向纸层析，请写出层析的快慢顺序。6. 一种蛋白质按其重量含有1.62% Leu 和 2.48% Ile，计算该蛋白质的最低分子质量。7. 一个 -螺旋片段含有180 个氨基酸残基，该片段中有多少圈螺旋？计算该-螺旋片段的轴长。8. 试计算含有122 个氨基酸残基的多肽链呈完全伸展时的长度是多少nm？该蛋白质的MW 大约是多少？第一部分参考

19、答案：1 答：答:（a）Ser, Thr,Tyr；（b）Asn, Gln ， Arg ， Lys； （c）Phe, Trp, Tyr；（d）Ile, Leu, Val ； （e）Cys, Me；（ f）可以作为亲核试剂的侧链基团或原子有位于Ser,Thr 和 Tyr 中的 -OH ；位于 Cys 和 Met 中的硫原子，位于 Asp 和 Glu 中的 -COO-；以及位于His 和 Lys 中的氮原子。2 答： pH=6.0 比 pH=2.0 或 pH=13.0 时电泳能提供更好的分辨率。因为在pH 6.0的条件下每种肽都带有不同的净电荷（+1， -1，和0），而在pH 2.0 的条件下净电荷

20、分别为+2， +1 和 +2，在pH 13.0 的条件下净电荷分别为-2， -2 和 -2。3答：（a）Asp（b）Met（c）Glu（d）Gly（e）Ser4答：COO ; Asp, Glu5答：Val-Asp-Val-Asp-Glu-Val-Gly-Gly-Glu-Ala-Leu-Gly-Arg6答：Ala-Thr-Arg-Val-Val-Met-Leu-Phe7答：（a）异硫氰酸苯酯。（b）丹黄酰氯。（c）脲；-巯基乙醇还原二硫键。（ d）胰凝乳蛋白酶。（e） CNBr。（ f）胰蛋白酶8答：（a） MW 24560；（ b） 4 个二硫键；（c） 6.35mg第二部分参考答案1D2B3

21、E 4B5A6 D7B8C9C10 D11A12B13A14B15B16A17E18E19A20B21B22D23C24B25E26B27A28D29B30E31E32C33E34C35E36E37A39C40D41E42B43B44D45B46E47D48E49C50E51E52E53D54A55C56C 57A 58B第三部分计算题参考答案1. 解：该片段中含有的螺圈数为：180/3.6=50（圈螺旋）该-螺旋片段的轴长为：180× 0.15=27nm 答：略2. 解：因为Trp 残基 / 蛋白质 MW 0.29%得： 蛋白质 MW = Trp 残基 / 0.29% =（ 204

22、 - 18） /0.29% = 64138（ Dal）答：略3. 解：因氨基酸残基平均分子量是110（已去水），故该肽链所含氨基酸残基数为：330000/110=3000设有 x个氨基酸残基呈螺旋，则： 0.15*X + 0.35* （3000-X） = 600 ， X=2250螺旋的长度为： 2250× 0.15=337.5nm螺旋占总长度的 % = 337.5nm / 600nm = 56.3% 答：略4. 解：呈 -螺旋状态时：78*0.15 nm= 11.7nm呈 -折叠结构时：78*0.36nm = 28.08nm答：略5. 解：一般纸层析是根据物质的极性或亲水性的大小来进

23、行分离的。这几种氨基酸的极性大小顺序为Glu>Ser> Ala> Ile，所以它们在纸层析中的快慢顺序为Glu> Ser> Ala> Ile。6. 解： Leu 和 Ile 的分子量（MW）都是 131Dal，根据两种氨基酸的含量来看：Ile Leu = 2.48% 1.65% = 1.5 1 = 3 2。所以此蛋白质中的Ile 至少有 3 个， Leu 至少有 2 个。那么：1.62% = 2* （ 131-18 ） / 蛋白质 MW蛋白质 MW = 226/1.65% = 13697 Dal答：略7. 解：该片段中含有180/3.6=50（圈螺旋）该-螺

24、旋片段的轴长为180× 0.15=27nm答：略8. 解：氨基酸的平均MW 为120，氨基酸残基之间的距离在完全伸展时（即-折叠结构）为0.36nm（有的资料认为是0.35nm） ，所以该肽链的长度为：0.36*122 = 43.92nm ；该蛋白质的MW = 122*120=14640DaL 答：略解释：1. 两性离子：指在同一氨基酸分子上含有等量的正负两种电荷，又称兼性离子或偶极离子。2. 必需氨基酸：指人体（和其它哺乳动物）自身不能合成，机体又必需，需要从饮食中获得的氨基酸。3. 氨基酸的等电点：指氨基酸的正离子浓度和负离子浓度相等时的pH 值，用符号pI 表示。4. 稀有氨基

25、酸：指存在于蛋白质中20 种常见氨基酸以外的其它罕见氨基酸，它们是正常氨基酸的衍生物。5. 非蛋白质氨基酸：指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内的氨基酸。6. 构型：指在立体异构体中不对称碳原子上相连的各原子或取代基团的空间排布。构型的转变伴随着共价7. 键的断裂和重新形成。8. 构象：指有机分子中，不改变共价键结构，仅单键周围的原子旋转所产生的原子的空间排布。一种构象改变为另一种构象时，不涉及共价键的断裂和重新形成。构象改变不会改变分子的光学活性。9. 蛋白质的一级结构：指蛋白质多肽链中氨基酸的排列顺序，以及二硫键的位置。10. 蛋白质的二级结构：指在蛋

26、白质分子中的局部区域内，多肽链沿一定方向盘绕和折叠的方式。11. 超二级结构：指蛋白质分子中相邻的二级结构单位组合在一起所形成的有规则的、在空间上能辨认的二级结构组合体。12. 结构域：指蛋白质多肽链在二级结构的基础上进一步卷曲折叠成几个相对独立的近似球形的组装体。13. 蛋白质的三级结构：指蛋白质在二级结构基础上借助各种次级键卷曲折叠成特定的球状分子的结构。14. 蛋白质的四级结构：指多亚基蛋白质分子中各个具有三级结构的多肽链以适当方式聚合所呈现的三维结构。15. 氢键：指负电性很强的氧原子或氮原子与N-H 或 O-H 的氢原子间的相互吸引力。16. 离子键：带相反电荷的基团之间的静电引力，

27、也称为静电键或盐键。17. 疏水键：非极性分子之间的一种弱的、非共价的相互作用。如蛋白质分子中的疏水侧链避开水相而相互聚集而形成的作用力。18. 范德华力：中性原子之间通过瞬间静电相互作用产生的一种弱的分子间的力。当两个原子之间的距离为它们的范德华半径之和时，范德华力最强。19. 盐析：在蛋白质溶液中加入一定量的高浓度中性盐（如硫酸氨），使蛋白质溶解度降低并沉淀析出的现象称为盐析。20. 盐溶：在蛋白质溶液中加入少量中性盐使蛋白质溶解度增加的现象。21. 蛋白质的变性作用：蛋白质分子的天然构象遭到破坏导致其生物活性丧失的现象。蛋白质在受到光照、热、有机溶剂以及一些变性剂的作用时，次级键遭到破坏导致天然构象的破坏，但其一级结构不发生改变，其相对分子质量基本不降低。22. 蛋白质的复性：指在一定条件下，变性的蛋白质分子恢复其原有的天然构象并恢复生物活性的现象。23. 蛋白质的沉淀作用：在外界因素影响下，蛋白质分子失去水化膜或被中和其所带电荷，导致溶解度降低从而使蛋白质变得不稳定而沉淀的现象称为蛋白质的沉淀作用。24. 凝胶电泳：以凝胶为介质，在电场作用下分离蛋白质或核酸等分子的分离纯化技术。25. 层析：按照在移动相（可以是气体或液体）和固定相（