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蛋白质聚集从溶液中析出的现象称为蛋白质沉淀。
变性的蛋白质容易沉淀,但沉淀的蛋白质不一定变性。
蛋白质经强酸、强碱作用发生变性后,仍能溶解于强酸或强碱中,若将pH调至等电点,则蛋白质立即结成絮状,但此絮状物仍可溶解于强酸或强碱中。
若再加热则絮状物可变成比较坚固的凝块,此凝块不再溶于强酸或强碱中,这种现象称为蛋白质的凝固作用。
一般蛋白质分子中都含有色氨酸和酪氨酸,在波长280nm处有最大吸收峰,据此可测定溶液中的蛋白质含量。
常用的蛋白质呈色反应有双缩脲反应、茚三酮反应和Folin酚试剂反应。
二、学习要求
(一)蛋白质的分子组成
掌握蛋白质的平均含氮量及基本组成单位,掌握氨基酸的结构特点及分类,掌握肽、肽键、多肽的概念和多肽链的阅读方向。
熟悉氨基酸的理化性质。
了解常见的几种生物活性肽。
(二)蛋白质的分子结构
掌握蛋白质分子的一、二、三、四级结构概念以及维系各级结构稳定的化学键,掌握蛋白质二级结构常见的几种形式,掌握结构域和分子伴侣的概念。
熟悉α-螺旋、β-折叠、β-转角、不规则卷曲几种结构的特点,熟悉蛋白质结构与功能的关系。
了解肽单元和影响α-螺旋形成和稳定的因素。
了解蛋白质的分类。
(三)蛋白质的理化性质
掌握蛋白质的两性解离和等电点,掌握使蛋白质胶体溶液稳定的两个因素,掌握蛋白质变性、沉淀的概念,掌握蛋白质的紫外吸收性质。
熟悉电泳、透析的原理,熟悉蛋白质凝固的概念。
了解蛋白质变性在医学上的应用及蛋白质的呈色反应。
三、难点解析
(一)肽单元
肽单元的形成是因为肽键具有双键的性质,从两方面说明:
①键长,肽键键长0.132nm介于C-N单键与双键之间;
②肽键不能旋转,与C相连的H和与N相连的O又为反式构型。
因此,肽键中的C、O、N、H四个原子和与它们相邻的两个α-碳原子都处在同一平面上,称肽键平面或肽单元。
α-碳原子两侧的单键能够旋转,旋转角度的大小决定了两个肽键平面之间的关系。
(二)蛋白质的等电点
蛋白质是两性电解质,它们在溶液中的解离状态受溶液pH的影响,而且不同的侧链基团在同一pH溶液中解离程度不一样。
当溶液处于某一pH值,蛋白质分子不解离,或解离成阳离子和阴离子的趋势相等,即净电荷为零,呈兼性离子状态,此时溶液的pH值称为该蛋白质的等电点(pI)。
(三)蛋白质的变性、沉淀与凝固的相互关系
变性的蛋白质不一定沉淀,也不一定凝固;
沉淀的蛋白质不一定变性,也不一定凝固;
凝固的蛋白质一定变性,且不可逆,易沉淀,不再溶于稀酸或稀碱溶液。
四、复习测试
(一)名词解释
1.肽键
2.结构域
3.分子伴侣
4.蛋白质的等电点
5.蛋白质的变性
6.蛋白质的一级结构
7.蛋白质的二级结构
8.蛋白质的三级结构
9.蛋白质的四级结构
(二)选择题
A型题
1.天然蛋白质中不存在的氨基酸是:
A.丙氨酸B.谷氨酸C.瓜氨酸D.蛋氨酸E.丝氨酸
2.下列哪种氨基酸为非编码氨基酸:
A.半胱氨酸B.组氨酸C.鸟氨酸D.丝氨酸E.亮氨酸
3.构成人体蛋白质的氨基酸属于下列哪种氨基酸:
A.L-α-氨基酸B.L-β-氨基酸C.D-α-氨基酸
D.D-β-氨基酸E.L、D-α-氨基酸
4.含有两个羧基的氨基酸是:
A.谷氨酸B.苏氨酸C.甘氨酸D.缬氨酸E.赖氨酸
5.在蛋白质中含量相近的元素是:
A.碳B.氢C.氧D.氮E.硫
6.蛋白质的平均含氮量是:
A.6.25%B.16%C.45%D.50%E.60%
7.下列氨基酸中哪种氨基酸无L型与D型氨基酸之分:
A.丙氨酸B.甘氨酸C.亮氨酸D.丝氨酸E.缬氨酸
8.天然蛋白质中有遗传密码的氨基酸有:
A.8种B.61种C.12种D.20种E.64种
9.测定100克生物样品中氮含量是2克,该样品中蛋白质含量大约为:
A.6.25%B.12.5%C.1%D.2%E.20%
10.属于碱性氨基酸的是:
A.天冬氨酸B.异亮氨酸C.组氨酸D.苯丙氨酸E.半胱氨酸
11.蛋白质分子中的肽键:
A.是一个氨基酸的α-氨基和另一个氨基酸的α-羧基形成的
B.是由谷氨酸的γ-羧基与另一个氨基酸的α-氨基形成的
C.氨基酸的各种氨基和各种羧基均可形成肽键
D.是由赖氨酸的ε-氨基与另一分子氨基酸的α-羧基形成的
E.以上都不是
12.多肽链中主链骨架的组成是:
A.-CNCCNCNCCNCNCCNC-B.-CCHNOCCHNOCCHNOC-
C.-CCONHCCONHCCONHC-D.-CCNOHCCNOHCCNOHC-
E.-COHNOCOHNOCOHNOC-
13.蛋白质的一级结构是指下面的那一种情况:
A.氨基酸种类的数量B.分子中的各种化学键
C.多肽链的形态和大小D.氨基酸残基的排列顺序
E.分子中的共价键
14.维持蛋白质分子一级结构的主要化学键是:
A.盐键B.氢键C.疏水键D.二硫键E.肽键
15.蛋白质分子中α-螺旋构象的特点是:
A.肽键平面充分伸展B.靠盐键维持稳定
C.螺旋方向与长轴垂直D.多为左手螺旋
E.氨基酸侧链伸向螺旋外侧
16.下列哪种结构不属于蛋白质二级结构
A.α-螺旋B.双螺旋C.β-片层
D.β-转角E.不规则卷曲
17.维持蛋白质二级结构稳定的主要化学键是:
A.肽键B.氢键C.疏水作用D.二硫键E.范德华力
18.主链骨架以180°
返回折叠,在连续的4个氨基酸中第一个残基的C=O与第四个残基的N=H可形成氢键的是:
A.α-螺旋B.β-折叠C.无规则卷曲
D.β-转角E.以上都不是
19.蛋白质分子中的无规卷曲结构属于:
A.一级结构B.二级结构C.三级结构D.四级结构E.结构域
20.常出现于肽链转角结构中的第二个氨基酸为:
A.谷氨酸B.丙氨酸C.甘氨酸D.脯氨酸E.半胱氨酸
21.关于蛋白质分子三级结构的描述错误的是
A.天然蛋白质分子均有这种结构
B.具有三级结构的多肽链都具有生物学活性
C.三级结构的稳定主要靠次级键维系
D.亲水基团多聚集在三级结构的表面
E.决定盘曲折叠的因素是氨基酸残基
22.维系蛋白质三级结构稳定的最主要化学键是:
A.二硫键B.盐键C.氢键D.范德华力E.疏水键
23.胰岛素分子A链与B链的交联是靠:
A.二硫键B.疏水键C.氢键D.范德华力E.盐键
24.具有四级结构的蛋白质分子中,亚基间不存在的化学键是:
25.下列哪种蛋白质具有四级结构:
A.核糖核酸酶B.胰蛋白酶C.乳酸脱氢酶
D.胰岛素E.胃蛋白酶
26.对蛋白质四级结构描述正确的是:
A.一定有多个相同的亚基B.一定有种类相同,而数目不同的亚基
C.一定有多个不同的亚基D.一定有种类不同,而数目相同的亚基
E.亚基的种类,数目都不一定
27.对具有四级结构的蛋白质进行一级结构分析时发现:
A.只有一个自由的α-氨基和一个自由的α-羧基
B.只有自由的α-氨基,没有自由的α-羧基
C.只有自由的α-羧基,没有自由的α-氨基
D.即无自由的α-氨基,也无自由的α-羧基
E.有一个以上的自由的α-氨基和α-羧基
28.关于蛋白质亚基的描述正确的是:
A.一条多肽链卷曲成螺旋结构
B.两条以上多肽链卷曲成二级结构
C.两条以上多肽链与辅基结合成蛋白质
D.每个亚基都有各自的三级结构
E.以上都不正确
29.蛋白质的pI是指:
A.蛋白质分子带正电荷时溶液的pH值
B.蛋白质分子带负电荷时溶液的pH值
C.蛋白质分子不带电荷时溶液的pH值
D.蛋白质分子净电荷为零时溶液的pH值
30.处于等电点的蛋白质:
A.分子不带电荷B.分子带电荷最多C.分子易变性
D.易被蛋白酶水解E.溶解度增加
31.已知某蛋白质的等电点为6.8,电泳液的pH为8.6,该蛋白质的电泳方向是:
A.向正极移动B.向负极移动C.不能确定
D.不动E.以上都不对
32.将蛋白质溶液的pH调节到等于蛋白质的等电点时则:
A.可使蛋白质稳定性增加B.可使蛋白质表面的净电荷不变
C.可使蛋白质表面的净电荷增加D.可使蛋白质表面的净电荷减少
E.可使蛋白质表面的净电荷为零
33.已知某混合物存在A、B两种分子量相等的蛋白质,A的等电点为6.8,B的等电点为7.8,用电泳法进行分离,如果电泳液的pH值为8.6则:
A.蛋白质A向正极移动,B向负极移动
B.蛋白质A向负极移动,B向正极移动
C.蛋白质A和B都向负极移动,A移动的速度快
D.蛋白质A和B都向正极移动,A移动的速度快
E.蛋白质A和B都向正极移动,B移动的速度快
34.当蛋白质带正电荷时,其溶液的pH:
A.大于7.4B.小于7.4C.等于等电点
D.大于等电点E.小于等电点
35.在pH8.6的缓冲液中进行血清醋酸纤维薄膜电泳,可把血清蛋白质分为5条带,从负极数起它们的顺序是:
A.α1、α2、β、γ、AB.A、α1、α2、β、γ
C.γ、β、α2、α1、AD.β、γ、α2、α1、A
E.A、γ、β、α2、α1
36.蛋白质变性后将会产生下列后果:
A.大量氨基酸游离出来B.大量肽碎片游离出来
C.等电点变为零D.一级结构破坏
E.空间结构改变
37.蛋白质变性是由于:
A.蛋白质一级结构破坏B.蛋白质亚基的解聚
C.蛋白质空间结构破坏D.辅基的脱落
E.蛋白质水解
38.下列关于蛋白质变性的叙述哪项是错误的:
A.蛋白质的空间构象受到破坏B.失去原有生物学活性
C.溶解度增大D.易受蛋白酶水解
E.粘度增加
39.关于蛋白质变性后的变化哪项是错误的:
A.分子内部非共价键断裂B.天然构象被破坏
C.生物活性丧失D.肽键断裂,一级结构被破坏
E.失去水化膜易于沉淀
40.关于蛋白质变性叙述正确的是:
A.只是四级结构破坏,亚基解聚
B.蛋白质结构的完全破坏,肽键断裂
C.蛋白质分子内部的疏水基团暴露,一定发生沉淀
D.蛋白质变性后易于沉淀,但不一定沉淀,沉淀的蛋白质也不一定变性
E.蛋白质变性后易于沉淀,但不一定沉淀;
而沉淀的蛋白质一定变性
41.变性蛋白质的主要特点是:
A.不易被蛋白酶水解B.粘度下降C.溶解度增加
D.颜色反应减弱E.原有的生物活性丧失
42.蛋白质变性时,被β-巯基乙醇断开的化学键是:
A.肽键B.疏水键C.二硫键D.离子键E.盐键
43.蛋白质分子中引起280nm波长处光吸收的主要成分是:
A.丝氨酸上的羟基B.天冬酰胺的酰胺基C.色氨酸的吲哚环
D.半胱氨酸的巯基E.肽键
44.有关蛋白质特性的描述错误的是:
A.溶液的pH调节到蛋白质的等电点时,蛋白质容易沉降
B.盐析法分离蛋白质原理是中和蛋白质分子表面电荷,蛋白质沉降
C.蛋白质变性后,由于疏水基团暴露,水化膜被破坏,一定发生沉降
D.蛋白质不能透过半透膜,所以可用透析的方法将小分子杂质除去
E.在同一pH溶液,由于各种蛋白质pI不同,故可用电泳将其分离纯化
45.蛋白质沉淀、变性和凝固的关系,下面叙述正确的是:
A.变性蛋白一定凝固B.蛋白质凝固后一定变性
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
46.下列不属于结合蛋白质的是:
A.核蛋白B.糖蛋白C.清蛋白D.脂蛋白E.色蛋白
B型题
A.赖氨酸B.半胱氨酸C.谷氨酸D.脯氨酸E.丝氨酸
1.碱性氨基酸是:
2.含巯基的氨基酸是:
3.酸性氨基酸是:
4.亚氨基酸是:
5.含非极性侧链的氨基酸是:
A.酸性氨基酸B.碱性氨基酸C.含硫氨基酸
D.含羟基的氨基酸E.含非极性侧链的氨基酸
6.组氨酸是:
7.蛋氨酸是:
8.酪氨酸是:
9.缬氨酸是:
10.天冬氨酸是:
A.一级结构B.二级结构C.结构域D.三级结构E.四级结构
11.是指多肽链中氨基酸的排列顺序:
12.是指整条肽链中全部氨基酸残基的相对空间位置:
13.是指蛋白质分子中各个亚基的空间排布和相互作用:
14.是指多肽链主链中各原子的局部空间排布:
15.免疫球蛋白中与抗原结合的结构是:
A.蛋白质的等电点B.蛋白质的沉淀C.蛋白质的结构域
D.蛋白质的四级结构E.蛋白质的变性
16.蛋白质分子所带正负电荷相等时溶液的pH值称为:
17.蛋白质的空间结构被破坏,理化性质改变,并失去其生物学活性称为:
18.蛋白质肽链中某些局部的二级结构汇集在一起,形成能发挥生物学功能的特定区域称为:
19.蛋白质从溶液中析出的现象称为:
20.两条或两条以上具有三级结构的多肽链通过非共价键相互聚合而成的结构称为:
亚基B.β-转角C.α-螺旋D.三股螺旋E.β-折叠
21.只存在于具有四级结构的蛋白质中的是:
22.α-角蛋白中含量很多的是:
23.血凝块中的纤维蛋白含量很多的是:
24.氢键与长轴接近垂直的是:
25.氢键与长轴接近平行的是:
A.四级结构形成B.四级结构破坏C.一级结构破坏
D.一级结构形成E.二、三、四级结构破坏
26.亚基聚合时出现:
27.亚基解聚时出现:
28.蛋白质水解时出现:
29.人工合成多肽时出现:
30.蛋白质变性时出现:
A.0.9%NaClB.常温乙醇C.一定量稀酸
D.加入强酸再将溶液调到蛋白质等电点再加热煮沸E.高浓度硫酸铵
31.蛋白质既不变性也不沉淀是加入了:
32.蛋白质沉淀但不变性是加入了:
33.蛋白质变性但不沉淀是加入了:
34.蛋白质凝固是:
A.氧化还原反应B.表面电荷与水化膜C.一级结构和空间结构
D.紫红色E.紫蓝色
35.还原型谷胱甘肽具有的功能是:
36.蛋白质胶体溶液稳定的因素是:
37.与蛋白质功能活性有关的主要因素是:
38.蛋白质与双缩脲试剂反应呈:
39.蛋白质分子中游离α-氨基酸与茚三酮试剂反应呈:
C型题
A.甘氨酸B.丙氨酸C.两者均是D.两者均否
1.属于L-α-氨基酸的是:
2.属非极性氨基酸的是:
3.属极性侧链氨基酸的是:
4.属碱性氨基酸的是:
A.蛋白质变性B.蛋白质沉淀C.两者均可D.两者均不可
5.向蛋白质溶液中加入硫酸铵可引起:
6.紫外线照射可使:
7.蛋白质溶液加热煮沸可引起:
8.向蛋白质溶液中加入重金属盐可引起:
A.色氨酸B.酪氨酸C.两者都是D.两者都不是
9.蛋白质对280nm波长紫外光吸收依赖于:
10.侧链中具有极性基团的是:
11.具有紫外光吸收能力的是:
12.能与茚三酮反应生成蓝紫色化合物的是:
A.变性B.复性C.两者均可D.两者均无
13.剧烈振荡可引起蛋白质:
14.超声波可引起蛋白质:
15.向核糖核酸酶溶液中加入尿素和巯基乙醇可引起酶:
16.向核糖核酸酶溶液中加入尿素和巯基乙醇以后,再用透析去除尿素和巯基乙醇:
A.肽键B.氢键C.两者均有D.两者均无
17.维持蛋白质一级结构稳定的键为:
18.结构域中含有的键为:
19.维系蛋白质二级结构稳定的键为:
20.血红蛋白分子中含有的键有:
X型题
1.下列那些氨基酸是碱性氨基酸?
A.甘氨酸B.精氨酸C.组氨酸D.丙氨酸E.赖氨酸
2.下列氨基酸中其侧链上有-COOH的是:
A.精氨酸B.谷氨酸C.组氨酸D.天冬氨酸E.缬氨酸
3.空间构象包括:
A.β-折叠B.α-螺旋C.三级结构D.结构域E.亚基聚合
4.蛋白质二级结构包括:
A.α-螺旋B.双螺旋C.β-转角D.β-折叠E.无规卷曲
5.维系蛋白质空间结构的非共价键有:
A.氢键B.肽键C.二硫键D.盐键E.疏水键
6.关于蛋白质肽键的描述哪个是正确的?
A.肽键可以自由旋转
B.肽键具有双键性质
C.肽键上的4个原子与相邻的2个α-碳原子构成肽单元
D.肽键键长介于C-N单键与双键之间
E.蛋白质分子中的氨基酸是通过肽键相连的
7.关于蛋白质四级结构的描述正确的是:
A.是由一条多肽链所构成B.每个亚基都有各自的三级结构
C.亚基之间通过非共价键相连D.由2条或2条以上的多肽链构成
E.亚基之间可以通过二硫键相连
8.变性蛋白质的特性有:
A.溶解度降低B.生物活性增加C.粘度增加
D.易被蛋白酶水解E.溶解度增加
9.蛋白质分子在电场中移动的方向取决于:
A.蛋白质所处溶液的pH值B.蛋白质的相对分子量
C.蛋白质的等电点D.蛋白质的分子大小
E.蛋白质的形状
10.蛋白质变性作用的特点是:
A.蛋白质的空间结构被破坏B.肽键断裂
C.生物学活性丧失D.易发生沉淀
E.肽链水解成碎片
11.在中性pH条件下,带负电荷的氨基酸是:
A.赖氨酸B.谷氨酸C.天冬氨酸D.精氨酸E.组氨酸
12.使蛋白质胶体溶液稳定的因素是:
A.蛋白质溶液粘度大
B.蛋白质分子表面有水化膜
C.蛋白质分子表面带有相同电荷
D.蛋白质分子在溶液中作布朗运动
E.蛋白质分子呈球状
13.具有四级结构的蛋白质是:
A.肌红蛋白B.胰岛素C.血红蛋白
D.牛胰核糖核酸酶E.乳酸脱氢酶
(三)填空题
1.人体蛋白质的基本组成单位是__________,编码的有_________种。
2.根据侧链基团结构和性质的不同,可将氨基酸分为__________、____________、____________和____________四种。
3.肽键是指一个氨基酸的_________和另一个氨基酸的__________脱水缩合而形成的化学键。
4.在280nm波长处有特征性吸收峰的氨基酸有___________和_________。
5.蛋白质的一级结构是指多肽链中氨基酸的___________,主要化学键为________。
6.蛋白质二级结构的形式有________、________、________、________。
7.当蛋白质溶液的pH值大于其pI时,蛋白质分子带________电荷。
8.蛋白质变性主要是其__________结构遭到破坏,而其________结构仍可完好无损。
9.使蛋白质亲水胶体稳定的两个因素是__________和__________。
.
(四)问答题
1.如何根据蛋白质的含氮量计算蛋白质的含量?
2.蛋白质的基本组成单位是什么?
其结构特征是什么?
3.何谓肽键和肽链及蛋白质的一级结构?
4.什么是蛋白质的二级结构?
它主要有哪几种?
各有何结构特征?
5.为什么蛋白质是两性电解质?
6.何谓蛋白质变性?
影响变性的因素有哪些?
7.蛋白质变性后为什么水溶性会降低?
8.举例说明一级结构决定蛋白质的构象。
五、参考答案
1.一个氨基酸的α-羧基与另一个氨基酸的α-氨基脱水缩合所形成的结合键,称为肽键。
2.蛋白质在形成三级结构时,肽链中某些局部的二级结构汇集在一起,形成发挥生物学功能的特定区域称为结构域。
3.能协助蛋白质分子空间结构正确形成的一类蛋白质分子,称为分子伴侣。
4.蛋白质分子净电荷为零时溶液的pH值称为该蛋白质的等电点。
5.在某些理化因素的作用下,使蛋白质的空间结构受到破坏,导致其理化性质的改变和生物学活性的丧失,称为蛋白质的变性。
6.蛋白质的一级结构是指多肽链中氨基酸的排列顺序。
7.蛋白质的二级结构是指多肽链主链中各原子的局部空间排布方式。
8.蛋白质的三级结构是指整条肽链中全部氨基酸残基的相对空间位置。
9.蛋白质的四级结构是指蛋白质分子中各亚基的空间排布及相互接触关系。
1.C2.C3.A4.A5.D
6.B7.B8.D9.B10.C
11.A1
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