第一章蛋白质化学 知识要点 (一)氨基酸的结构 蛋白质是重要的生物大分子,其组成单位是氨基酸。组成蛋白质的氨基酸有20种,均 为a-氨基酸。每个氨基酸的α-碳上连接一个羧基,一个氨基,一个氢原子和一个侧链R 基团。20种氨基酸结构的差别就在于它们的R基团结构的不同 根据20种氨基酸侧链R基团的极性,可将其分为四大类:非极性R基氨基酸(8种) 不带电荷的极性R基氨基酸(7种);带负电荷的R基氨基酸(2种):带正电荷的R基氨基 酸(3种) (二)氨基酸的性质 氨基酸是两性电解质。由于氨基酸含有酸性的羧基和碱性的氨基,所以既是酸又是碱, 是两性电解质。有些氨基酸的侧链还含有可解离的基团,其带电状况取决于它们的pK值 由于不同氨基酸所带的可解离基团不同,所以等电点不同。 除甘氨酸外,其它都有不对称碳原子,所以具有D-型和L-型2种构型,具有旋光性 天然蛋白质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处有最大吸收值,大多数蛋白质都具有这些氨基酸,所以蛋白质在280mm处也有 特征吸收,这是紫外吸收法定量测定蛋白质的基础。 氨基酸的a-羧基和a-氨基具有化学反应性,另外,许多氨基酸的侧链还含有羟基、氨 基、羧基等可解离基团,也具有化学反应性。较重要的化学反应有:(1)茚三酮反应,除脯 氨酸外,所有的α一氨基酸都能与茚三酮发生颜色反应,生成蓝紫色化合物,脯氨酸与茚三 酮生成黄色化合物。(2) Sanger反应,a-NH2与2,4-二硝基氟苯作用产生相应的DNB-氨 基酸。(3) Edman反应,α-NH2与苯异硫氰酸酯作用产生相应的氨基酸的苯氨基硫甲酰衍 生物(PIT-氨基酸)。 Sanger反应和 Admen反应均可用于蛋白质多肽链N端氨基酸的测定 氨基酸通过肽键相互连接而成的化合物称为肽,由2个氨基酸组成的肽称为二肽,由3 个氨基酸组成的肽称为三肽,少于10个氨基酸肽称为寡肽,由10个以上氨基酸组成的肽称 为多肽 (三)蛋白质的结构 蛋白质是具有特定构象的大分子,为研究方便,将蛋白质结构分为四个结构水平,包括 级结构、二级结构、三级结构和四级结构。一般将二级结构、三级结构和四级结构称为」 维构象或高级结构 级结构指蛋白质多肽链中氨基酸的排列顺序。肽键是蛋白质中氨基酸之间的主要连接 方式,即由一个氨基酸的α-氨基和另一个氨基酸的α-之间脱去一分子水相互连接。肽键具 有部分双键的性质,所以整个肽单位是一个刚性的平面结构。在多肽链的含有游离氨基的 端称为肽链的氨基端或N端,而另一端含有一个游离羧基的一端称为肽链的羧基端或C端。 蛋白质的二级结构是指多肽链骨架盘绕折叠所形成的有规律性的结构。最基本的二级结 构类型有α-螺旋结构和β-折叠结构,此外还有β-转角和自由回转。右手α-螺旋结构是在 纤维蛋白和球蛋白中发现的最常见的二级结构,每圈螺旋含有3.6个氨基酸残基,螺距为 0.54nm,螺旋中的每个肽键均参与氢键的形成以维持螺旋的稳定。β一折叠结构也是一种常见 的二级结构,在此结构中,多肽链以较伸展的曲折形式存在,肽链(或肽段)的排列可以有 平行和反平行两种方式。氨基酸之间的轴心距为0.35nm,相邻肽链之间借助氢键彼此连成片 层结构。 结构域是介于二级结构和三级结构之间的一种结构层次,是指蛋白质亚基结构中明显分 开的紧密球状结构区域。 超二级结构是指蛋白质分子中的多肽链在三维折叠中形成有规则的三级结构聚集体 蛋白质的三级结构是整个多肽链的三维构象,它是在二级结构的基础上,多肽链进一步
1 第一章 蛋白质化学 知 识 要 点 (一)氨基酸的结构 蛋白质是重要的生物大分子,其组成单位是氨基酸。组成蛋白质的氨基酸有 20 种,均 为α-氨基酸。每个氨基酸的α-碳上连接一个羧基,一个氨基,一个氢原子和一个侧链 R 基团。20 种氨基酸结构的差别就在于它们的 R 基团结构的不同。 根据 20 种氨基酸侧链 R 基团的极性,可将其分为四大类:非极性 R 基氨基酸(8 种); 不带电荷的极性 R 基氨基酸(7 种);带负电荷的 R 基氨基酸(2 种);带正电荷的 R 基氨基 酸(3 种)。 (二)氨基酸的性质 氨基酸是两性电解质。由于氨基酸含有酸性的羧基和碱性的氨基,所以既是酸又是碱, 是两性电解质。有些氨基酸的侧链还含有可解离的基团,其带电状况取决于它们的 pK 值。 由于不同氨基酸所带的可解离基团不同,所以等电点不同。 除甘氨酸外,其它都有不对称碳原子,所以具有 D-型和 L-型 2 种构型,具有旋光性, 天然蛋白质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 处有最大吸收值,大多数蛋白质都具有这些氨基酸,所以蛋白质在 280nm 处也有 特征吸收,这是紫外吸收法定量测定蛋白质的基础。 氨基酸的α-羧基和α-氨基具有化学反应性,另外,许多氨基酸的侧链还含有羟基、氨 基、羧基等可解离基团,也具有化学反应性。较重要的化学反应有:(1)茚三酮反应,除脯 氨酸外,所有的α-氨基酸都能与茚三酮发生颜色反应,生成蓝紫色化合物,脯氨酸与茚三 酮生成黄色化合物。(2)Sanger 反应,α-NH2 与 2,4-二硝基氟苯作用产生相应的 DNB-氨 基酸。(3)Edman 反应,α-NH2 与苯异硫氰酸酯作用产生相应的氨基酸的苯氨基硫甲酰衍 生物(PIT-氨基酸)。Sanger 反应和 Edmen 反应均可用于蛋白质多肽链 N 端氨基酸的测定。 氨基酸通过肽键相互连接而成的化合物称为肽,由 2 个氨基酸组成的肽称为二肽,由 3 个氨基酸组成的肽称为三肽,少于 10 个氨基酸肽称为寡肽,由 10 个以上氨基酸组成的肽称 为多肽。 (三)蛋白质的结构 蛋白质是具有特定构象的大分子,为研究方便,将蛋白质结构分为四个结构水平,包括 一级结构、二级结构、三级结构和四级结构。一般将二级结构、三级结构和四级结构称为三 维构象或高级结构。 一级结构指蛋白质多肽链中氨基酸的排列顺序。肽键是蛋白质中氨基酸之间的主要连接 方式,即由一个氨基酸的α-氨基和另一个氨基酸的α-之间脱去一分子水相互连接。肽键具 有部分双键的性质,所以整个肽单位是一个刚性的平面结构。在多肽链的含有游离氨基的一 端称为肽链的氨基端或 N 端,而另一端含有一个游离羧基的一端称为肽链的羧基端或 C 端。 蛋白质的二级结构是指多肽链骨架盘绕折叠所形成的有规律性的结构。最基本的二级结 构类型有α-螺旋结构和β-折叠结构,此外还有β-转角和自由回转。右手α-螺旋结构是在 纤维蛋白和球蛋白中发现的最常见的二级结构,每圈螺旋含有 3.6 个氨基酸残基,螺距为 0.54nm,螺旋中的每个肽键均参与氢键的形成以维持螺旋的稳定。β-折叠结构也是一种常见 的二级结构,在此结构中,多肽链以较伸展的曲折形式存在,肽链(或肽段)的排列可以有 平行和反平行两种方式。氨基酸之间的轴心距为 0.35nm,相邻肽链之间借助氢键彼此连成片 层结构。 结构域是介于二级结构和三级结构之间的一种结构层次,是指蛋白质亚基结构中明显分 开的紧密球状结构区域。 超二级结构是指蛋白质分子 中的多肽链在三维折叠中形成有规则的三级结构聚集体。 蛋白质的三级结构是整个多肽链的三维构象,它是在二级结构的基础上,多肽链进一步
折叠卷曲形成复杂的球状分子结构。具有三级结构的蛋白质一般都是球蛋白,这类蛋白质的 多肽链在三维空间中沿多个方向进行盘绕折叠,形成十分紧密的近似球形的结构,分子内部 的空间只能容纳少数水分子,几乎所有的极性R基都分布在分子外表面,形成亲水的分子 外壳,而非极性的基团则被埋在分子内部,不与水接触。蛋白质分子中侧链R基团的相互 作用对稳定球状蛋白质的三级结构起着重要作用 蛋白质的四级结构指数条具有独立的三级结构的多肽链通过非共价键相互连接而成的 聚合体结构。在具有四级结构的蛋白质中,每一条具有三级结构的皑链称为亚基或亚单位, 缺少一个亚基或亚基单独存在都不具有活性。四级结构涉及亚基在整个分子中的空间排布以 及亚基之间的相互关系 维持蛋白质空间结构的作用力主要是氢键、离子键、疏水作用力和范德华力等非共价键, 又称次级键。此外,在某些蛋白质中还有二硫键,二硫键在维持蛋白质构象方面也起着重要 作用 蛋白质的空间结构取决于它的一级结构,多肽离岸主链上的氨基酸排列顺序包含了形成 复杂的三维结构(即正确的空间结构)所需要的全部信息。 (四)蛋白质结构与功能的关系 不同的蛋白质,由于结构不同而具有不同的生物学功能。蛋白质的生物学功能是蛋白质 分子的天然构象所具有的性质,功能与结构密切相关。 1.一级结构与功能的关系 蛋白质的一级结构与蛋白质功能有相适应性和统一性,可从以下几个方面说明 1)一级结构的变异与分子病 蛋白质中的氨基酸序列与生物功能密切相关,一级结构的变化往往导致蛋白质生物功能 的变化。如镰刀型细胞贫血症,其病因是血红蛋白基因中的一个核苷酸的突变导致该蛋白分 子中β-链第6位谷氨酸被缬氨酸取代。这个一级结构上的细微差别使患者的血红蛋白分子 容易发生凝聚,导致红细胞变成镰刀状,容易破裂引起贫血,即血红蛋白的功能发生了变化。 (2)一级结构与生物进化 研究发现,同源蛋白质中有许多位置的氨基酸是相同的,而其它氨基酸差异较大。如比 较不同生物的细胞色素C的一级结构,发现与人类亲缘关系接近,其氨基酸组成的差异越 小,亲缘关系越远差异越大 (3)蛋白质的激活作用 在生物体内,有些蛋白质常以前体的形式合成,只有按一定方式裂解除去部分肽链之 后才具有生物活性,如酶原的激活 2.蛋白质空间结构与功能的关系 蛋白质的空间结构与功能之间有密切相关性,其特定的空间结构是行使生物功能的基 础。以下两方面均可说明这种相关性。 (1).核糖核酸酶的变性与复性及其功能的丧失与恢复 核糖核酸酶是由124个氨基酸组成的一条多肽链,含有四对二硫键,空间构象为球状分 子。将天然核糖核酸酶在8mol/L脲中用β-巯基乙醇处理,则分子内的四对二硫键断裂,分 子变成一条松散的肽链,此时酶活性完全丧失。但用透析法除去β-巯基乙醇和脲后,此酶 经氧化又自发地折叠成原有的天然构象,同时酶活性又恢复。 (2)血红蛋白的变构现象 血红蛋白是一个四聚体蛋白质,具有氧合功能,可在血液中运输氧。研究发现,脱氧血 红蛋白与氧的亲和力很低,不易与氧结合。一旦血红蛋白分子中的一个亚基与O2结合,就 会引起该亚基构象发生改变,并引起其它三个亚基的构象相继发生变化,使它们易于和氧结 合,说明变化后的构象最适合与氧结合。 从以上例子可以看出,只有当蛋白质以特定的适当空间构象存在时才具有生物活性 (五)蛋白质的重要性质 蛋白质是两性电解质,它的酸碱性质取决于肽链上的可解离的R基团。不同蛋白质所 含有的氨基酸的种类、数目不同,所以具有不同的等电点。当蛋白质所处环境的pH大于pl 时,蛋白质分子带负电荷,pH小于pl时,蛋白质带正电荷,pH等于p时,蛋白质所带净 电荷为零,此时溶解度最小。 蛋白质分子表面带有许多亲水基团,使蛋白质成为亲水的胶体溶液。蛋白质颗粒周围的
2 折叠卷曲形成复杂的球状分子结构。具有三级结构的蛋白质一般都是球蛋白,这类蛋白质的 多肽链在三维空间中沿多个方向进行盘绕折叠,形成十分紧密的近似球形的结构,分子内部 的空间只能容纳少数水分子,几乎所有的极性 R 基都分布在分子外表面,形成亲水的分子 外壳,而非极性的基团则被埋在分子内部,不与水接触。蛋白质分子中侧链 R 基团的相互 作用对稳定球状蛋白质的三级结构起着重要作用。 蛋白质的四级结构指数条具有独立的三级结构的多肽链通过非共价键相互连接而成的 聚合体结构。在具有四级结构的蛋白质中,每一条具有三级结构的皑链称为亚基或亚单位, 缺少一个亚基或亚基单独存在都不具有活性。四级结构涉及亚基在整个分子中的空间排布以 及亚基之间的相互关系。 维持蛋白质空间结构的作用力主要是氢键、离子键、疏水作用力和范德华力等非共价键, 又称次级键。此外,在某些蛋白质中还有二硫键,二硫键在维持蛋白质构象方面也起着重要 作用。 蛋白质的空间结构取决于它的一级结构,多肽离岸主链上的氨基酸排列顺序包含了形成 复杂的三维结构(即正确的空间结构)所需要的全部信息。 (四)蛋白质结构与功能的关系 不同的蛋白质,由于结构不同而具有不同的生物学功能。蛋白质的生物学功能是蛋白质 分子的天然构象所具有的性质,功能与结构密切相关。 1.一级结构与功能的关系 蛋白质的一级结构与蛋白质功能有相适应性和统一性,可从以下几个方面说明: (1)一级结构的变异与分子病 蛋白质中的氨基酸序列与生物功能密切相关,一级结构的变化往往导致蛋白质生物功能 的变化。如镰刀型细胞贫血症,其病因是血红蛋白基因中的一个核苷酸的突变导致该蛋白分 子中β-链第 6 位谷氨酸被缬氨酸取代。这个一级结构上的细微差别使患者的血红蛋白分子 容易发生凝聚,导致红细胞变成镰刀状,容易破裂引起贫血,即血红蛋白的功能发生了变化。 (2)一级结构与生物进化 研究发现,同源蛋白质中有许多位置的氨基酸是相同的,而其它氨基酸差异较大。如比 较不同生物的细胞色素 C 的一级结构,发现与人类亲缘关系接近,其氨基酸组成的差异越 小,亲缘关系越远差异越大。 (3)蛋白质的激活作用 在生物体内,有些蛋白质常以前体的形式合成,只有按一 定方式裂解除去部分肽链之 后才具有生物活性,如酶原的激活。 2.蛋白质空间结构与功能的关系 蛋白质的空间结构与功能之间有密切相关性,其特定的空间结构是行使生物功能的基 础。以下两方面均可说明这种相关性。 (1).核糖核酸酶的变性与复性及其功能的丧失与恢复 核糖核酸酶是由 124 个氨基酸组成的一条多肽链,含有四对二硫键,空间构象为球状分 子。将天然核糖核酸酶在 8mol/L 脲中用β-巯基乙醇处理,则分子内的四对二硫键断裂,分 子变成一条松散的肽链,此时酶活性完全丧失。但用透析法除去β-巯基乙醇和脲后,此酶 经氧化又自发地折叠成原有的天然构象,同时酶活性又恢复。 (2)血红蛋白的变构现象 血红蛋白是一个四聚体蛋白质,具有氧合功能,可在血液中运输氧。研究发现,脱氧血 红蛋白与氧的亲和力很低,不易与氧结合。一旦血红蛋白分子中的一个亚基与 O2 结合,就 会引起该亚基构象发生改变,并引起其它三个亚基的构象相继发生变化,使它们易于和氧结 合,说明变化后的构象最适合与氧结合。 从以上例子可以看出,只有当蛋白质以特定的适当空间构象存在时才具有生物活性。 (五)蛋白质的重要性质 蛋白质是两性电解质,它的酸碱性质取决于肽链上的可解离的 R 基团。不同蛋白质所 含有的氨基酸的种类、数目不同,所以具有不同的等电点。当蛋白质所处环境的 pH 大于 pI 时,蛋白质分子带负电荷,pH 小于 pI 时,蛋白质带正电荷,pH 等于 pI 时,蛋白质所带净 电荷为零,此时溶解度最小。 蛋白质分子表面带有许多亲水基团,使蛋白质成为亲水的胶体溶液。蛋白质颗粒周围的
水化膜(水化层)以及非等电状态时蛋白质颗粒所带的同性电荷的互相排斥是使蛋白质胶体 系统稳定的主要因素。当这些稳定因素被破坏时,蛋白质会产生沉淀。高浓度中性盐可使蛋 白质分子脱水并中和其所带电荷,从而降低蛋白质的溶解度并沉淀析出,即盐析。但这种作 用并不引起蛋白质的变性。这个性质可用于蛋白质的分离 蛋白质受到某些物理或化学因素作用时,引起生物活性的丧失,溶解度的降低以及其它 性质的改变,这种现象称为蛋白质的变性作用。变性作用的实质是由于维持蛋白质高级结构 的次级键遭到破坏而造成天然构象的解体,但未涉及共价键的断裂。有些变性是可逆的,有 些变性是不可逆的。当变性条件不剧烈时,变性是可逆的,除去变性因素后,变性蛋白又可 从新回复到原有的天然构象,恢复或部分恢复其原有的生物活性,这种现象称为蛋白质的复 性 (六)测定蛋白质分子量的方法 1.凝胶过滤法 凝胶过滤法分离蛋白质的原理是根据蛋白质分子量的大小。由于不同排阻范围的葡聚糖 凝胶有一特定的蛋白质分子量范围,在此范围内,分子量的对数和洗脱体积之间成线性关系。 因此,用几种已知分子量的蛋白质为标准,进行凝胶层析,以每种蛋白质的洗脱体积对它们 的分子量的对数作图,绘制出标准洗脱曲线。未知蛋白质在同样的条件下进行凝胶层析,根 据其所用的洗脱体积,从标准洗脱曲线上可求出此未知蛋白质对应的分子量 2.SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳法 蛋白质在普通聚丙烯酰胺凝胶中的电泳速度取决于蛋白质分子的大小、分子形状和所带 电荷的多少。SDS(十二烷基磺酸钠)是一种去污剂,可使蛋白质变性并解离成亚基。当蛋 白质样品中加入SDS后,SDS与蛋白质分子结合,使蛋白质分子带上大量的强负电荷,并 且使蛋白质分子的形状都变成短棒状,从而消除了蛋白质分子之间原有的带电荷量和分子形 状的差异。这样电泳的速度只取决于蛋白质分子量的大小,蛋白质分子在电泳中的相对迁移 率和分子质量的对数成直线关系。以标准蛋白质分子质量的对数和其相对迁移率作图,得到 标准曲线,根据所测样品的相对迁移率,从标准曲线上便可查出其分子质量。 3.沉降法(超速离心法) 沉降系数(S)是指单位离心场强度溶质的沉降速度。S也常用于近似地描述生物大分 子的大小。蛋白质溶液经高速离心分离时,由于比重关系,蛋白质分子趋于下沉,沉降速度 与蛋白质颗粒大小成正比,应用光学方法观察离心过程中蛋白质颗粒的沉降行为,可判断出 蛋白质的沉降速度。根据沉降速度可求出沉降系数,将S带入公式,即可计算出蛋白质的分 子质量。 填空题 1氨基酸的结构通式为 2组成蛋白质分子的碱性氨基酸有 。酸性氨基酸有 和 3在下列空格中填入合适的氨基酸名称。<br>(1) 是带芳香族侧链的极 性氨基酸。<br>(2) 和 是带芳香族侧链的非极性氨基酸。 <br>(3) 是含硫的极性氨基酸。<br>(4) 或 是相对分子质量小且不含硫的氨基酸,在一个肽链折叠的蛋白质中它能形 成内部氢键。<br>(5)在一些酶的活性中心中起作用并含羟基的极性较小的氨基酸是 4 Henderson- Hasselbalch方程为 5氨基酸的等电点(p是指 6氨基酸在等电点时,主要以 离子形式存在,在pH>pl的溶液中 大部分以 离子形式存在,在pH-pl的溶液中,大部分以 离子形式存在 7在生理条件下(pH70左右),蛋白质分子中的 侧链和
3 水化膜(水化层)以及非等电状态时蛋白质颗粒所带的同性电荷的互相排斥是使蛋白质胶体 系统稳定的主要因素。当这些稳定因素被破坏时,蛋白质会产生沉淀。高浓度中性盐可使蛋 白质分子脱水并中和其所带电荷,从而降低蛋白质的溶解度并沉淀析出,即盐析。但这种作 用并不引起蛋白质的变性。这个性质可用于蛋白质的分离。 蛋白质受到某些物理或化学因素作用时,引起生物活性的丧失,溶解度的降低以及其它 性质的改变,这种现象称为蛋白质的变性作用。变性作用的实质是由于维持蛋白质高级结构 的次级键遭到破坏而造成天然构象的解体,但未涉及共价键的断裂。有些变性是可逆的,有 些变性是不可逆的。当变性条件不剧烈时,变性是可逆的,除去变性因素后,变性蛋白又可 从新回复到原有的天然构象,恢复或部分恢复其原有的生物活性,这种现象称为蛋白质的复 性。 (六)测定蛋白质分子量的方法 1.凝胶过滤法 凝胶过滤法分离蛋白质的原理是根据蛋白质分子量的大小。由于不同排阻范围的葡聚糖 凝胶有一特定的蛋白质分子量范围,在此范围内,分子量的对数和洗脱体积之间成线性关系。 因此,用几种已知分子量的蛋白质为标准,进行凝胶层析,以每种蛋白质的洗脱体积对它们 的分子量的对数作图,绘制出标准洗脱曲线。未知蛋白质在同样的条件下进行凝胶层析,根 据其所用的洗脱体积,从标准洗脱曲线上可求出此未知蛋白质对应的分子量。 2.SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳法 蛋白质在普通聚丙烯酰胺凝胶中的电泳速度取决于蛋白质分子的大小、分子形状和所带 电荷的多少。SDS(十二烷基磺酸钠)是一种去污剂,可使蛋白质变性并解离成亚基。当蛋 白质样品中加入 SDS 后,SDS 与蛋白质分子结合,使蛋白质分子带上大量的强负电荷,并 且使蛋白质分子的形状都变成短棒状,从而消除了蛋白质分子之间原有的带电荷量和分子形 状的差异。这样电泳的速度只取决于蛋白质分子量的大小,蛋白质分子在电泳中的相对迁移 率和分子质量的对数成直线关系。以标准蛋白质分子质量的对数和其相对迁移率作图,得到 标准曲线,根据所测样品的相对迁移率,从标准曲线上便可查出其分子质量。 3.沉降法(超速离心法) 沉降系数(S)是指单位离心场强度溶质的沉降速度。S 也常用于近似地描述生物大分 子的大小。蛋白质溶液经高速离心分离时,由于比重关系,蛋白质分子趋于下沉,沉降速度 与蛋白质颗粒大小成正比,应用光学方法观察离心过程中蛋白质颗粒的沉降行为,可判断出 蛋白质的沉降速度。根据沉降速度可求出沉降系数,将 S 带入公式,即可计算出蛋白质的分 子质量。 一:填空题 1.氨基酸的结构通式为________________。 2.组成蛋白质分子的碱性氨基酸有________________、________________和 ________________。酸性氨基酸有________________和________________。 3.在下列空格中填入合适的氨基酸名称。<br>(1)________________是带芳香族侧链的极 性氨基酸。<br>(2)________________和________________是带芳香族侧链的非极性氨基酸。 <br>(3)________________是含硫的极性氨基酸。<br>(4)________________或 ________________是相对分子质量小且不含硫的氨基酸,在一个肽链折叠的蛋白质中它能形 成内部氢键。<br>(5)在一些酶的活性中心中起作用并含羟基的极性较小的氨基酸是 ________________。 4.Henderson-Hasselbalch 方程为________________。 5.氨基酸的等电点(pI)是指________________。 6.氨基酸在等电点时,主要以________________离子形式存在,在 pH>pI 的溶液 中, 大部分以________________离子形式存在,在 pH<pI 的溶液中,大部分以________________ 离子形式存在。 7.在生理条件下(pH7.0 左右),蛋白质分子中的________________侧链和
侧链几乎完全带正电荷,但是 侧链则带部分正电荷 8脯氨酸和羟脯氨酸与茚三酮反应产生 色的物质,而其它氨基酸与茚 三酮反应产生 色的物质。 9范斯莱克( VanSlyke)法测定氨基氮主要利用 用生成 10.实验室常用的甲醛滴定是利用氨基酸的氨基与中性甲醛反应,然后用碱(NaOH) 来滴定 上放出的 11通常可用紫外分光光度法测定蛋白质的含量,这是因为蛋白质分子中的 和 三种氨基酸的共轭双键有紫外吸 收能力 12寡肽通常是指由 个到 个氨基酸组成的肽。 13.肽链的形式有 和 种, 其中以 最常见 14在一些天然肽中含有 等特殊结构。这些结构在蛋白质中是不存在的。很可能这些结构上的变化可使这些肽免受蛋 白水解酶的作用 15.1953年 _第一次用化学方法合成了具有生物活性的多肽-催产素, 因而获得诺贝尔奖。 16我国于 年由 和 等单位在世界上首次合成了具有生物活性的蛋白质-牛胰岛素。 17.人工合肽时常用的氨基保护基有 18.人工合肽时常用的活化羧基的方法有 (1) 保护羧基的方法有 (1) 19.人工合肽时常用的缩合剂有 20.1962年 提出了固相合肽的方法,因而获得1984年诺贝尔化学奖 21近年来的研究指出,肽也有构象。如脑啡肽是一个五肽,它有 构 象。但肽的构象易变,稳定性远不如蛋白质。 22在糖蛋白中,糖可与蛋白质的 或 残基以O一糖苷键相连,或与 残基 以N-糖苷键相连 用 酶 酶裂解蛋白质分 子时,它们的专一性不如胰蛋白酶和溴化氰强 24一般来说,用嗜热菌蛋白酶水解蛋白质所得到的片段,要比用胰蛋白酶所得的片段 25常用的拆开蛋白质分子中二硫键的方法有(1 法,常用的试剂为 法,常用的试剂为 或 26蛋白质之所以出现各种内容丰富的构象是因为 键和 键能有不同程度的转动。 27在蛋白质分子中相邻氨基酸残基的β-碳原子如具有侧链会使α-螺旋不稳定。因此当 和 三种氨基酸相邻时,会破坏α 螺旋
4 ________________侧链几乎完全带正电荷,但是________________侧链则带部分正电荷。 8.脯氨酸和羟脯氨酸与茚三酮反应产生________________色的物质,而其它氨基酸与茚 三酮反应产生________________色的物质。 9.范斯莱克(VanSlyke)法测定氨基氮主要利用________________与________________作 用生成________________。 10.实验室常用的甲醛滴定是利用氨基酸的氨基与中性甲醛反应,然后用碱(NaOH) 来滴定________________上放出的________________。 11.通常可用紫外分光光度法测定蛋白质的含量,这是因为蛋白质分子中的 ________________、________________和________________三种氨基酸的共轭双键有紫外吸 收能力。 12.寡肽通常是指由________________个到________________个氨基酸组成的肽。 13.肽链的形式有________________、________________、和________________三种, 其中以________________最常见。 14.在一些天然肽中含有________________、________________、和________________ 等特殊结构。这些结构在蛋白质中是不存在的。很可能这些结构上的变化可使这些肽免受蛋 白水解酶的作用。 15.1953 年________________第一次用化学方法合成了具有生物活性的多肽--催产素, 因而获得诺贝尔奖。 16.我国于________________年由________________、________________和 ________________等单位在世界上首次合成了具有生物活性的蛋白质--牛胰岛素。 17.人工合肽时常用的氨基保护基有 (1)________________(2)________________(3)________________(4)________________。 18.人工合肽时常用的活化羧基的方法有 (1)________________(2)________________(3)________________。保护羧基的方法有 (1)________________ (2)________________。 19.人工合肽时常用的缩合剂有________________。 20.1962 年________________提出了固相合肽的方法,因而获得 1984 年诺贝尔化学奖。 21.近年来的研究指出,肽也有构象。如脑啡肽是一个五肽,它有________________构 象。但肽的构象易变,稳定性远不如蛋白质。 22.在糖蛋白中,糖可与蛋白质的________________、________________、 ________________或________________残基以 O-糖苷键相连,或与________________残基 以 N-糖苷键相连。 23.用________________酶、________________酶、________________酶裂解蛋白质分 子时,它们的专一性不如胰蛋白酶和溴化氰强。 24.一般来说,用嗜热菌蛋白酶水解蛋白质所得到的片段,要比用胰蛋白酶所得的片段 ________________。 25.常用的拆开蛋白质分子中二硫键的方法有(1)________________法,常用的试剂为 ________________。(2)________________法,常用的试剂为________________或 ________________。 26.蛋白质之所以出现各种内容丰富的构象是因为________________键和 ________________键能有不同程度的转动。 27.在蛋白质分子中相邻氨基酸残基的β-碳原子如具有侧链会使α-螺旋不稳定。因此当 ________________、________________和________________三种氨基酸相邻时,会破坏α- 螺旋
28在α-螺旋中C=O和N-H基之间形成的氢键最稳定,因为这三个原子以 29 Pauling等人提出的蛋白质α-螺旋模型,每圈螺旋包含 个氨基酸 残基,高度为 每个氨基酸残基沿轴上升 ,并沿轴旋 30胶原蛋白是由 股肽链组成的超螺旋结构,并含有稀有的 与 残基 31.蛋白质的最低自由能构象,常常通过 残基之间形成的共价键而稳 32当蛋白质的非极性侧链避开水相时,疏水作用导致自由能 33当疏水侧链折叠到蛋白质分子内部时,环境中水的熵 34.一般来说,球状蛋白质的 性氨基酸侧链位于分子内部, 性氨基酸侧链位于分子表面 35两条相当伸展的肽链(或同一条肽链的两个伸展的片段)之间形成氢键的结构单元称 为 36维持蛋白质构象的化学键有 和 37最早提出蛋白质变性理论的是 38血红蛋白(Hb)与氧结合的过程呈现 效应,是通过Hb的 现象实现的。 39当溶液中盐离子强度低时,可增加蛋白质的溶解度,这种现象称 当溶液中盐离子强度高时,可使蛋白质沉淀,这种现象称 40DEAE纤维素是一种 交换剂,CM纤维素是一种 交换剂。 41.一个带负电荷的蛋白质可牢固地结合到阴离子交换剂上,因此需要一种比原来缓冲 液 和离子强度 的缓冲液,才能将此蛋白质洗脱下来。 42胰岛素原转变为胰岛素的过程是在 (细胞器)进行。分泌颗粒中的胰 岛素是通过 离子与 氨酸残基侧链上的氮原子配位,形成 聚体。 43测定蛋白质浓度的方法主要有 和 44肌球蛋白本身具有 酶的活性,所以当AP释放能量时,就引起肌 肉收缩 45酶蛋白的荧光主要来自 氨酸 氨酸。 46.凝集素能专一地识别细胞表面的 并与之结合,从而使细胞与细胞 相互凝集 47蛋白质的生理价值可用下式表示 48 R Yalow的主要贡献是建立了 49.抗体就是 球蛋白 用 试剂可区分丙氨酸和色氨酸 51利用蛋白质不能通过半透膜的特性,使它和其他小分子物质分开的方法有 和 52利用分配层析的原理进行氨基酸分析,常用的方法有 和
5 28.在α-螺旋中 C=O 和 N-H 基之间形成的氢键最稳定,因为这三个原子以 ________________排列。 29.Pauling 等人提出的蛋白质α-螺旋模型,每圈螺旋包含________________个氨基酸 残 基,高度为________________。每个氨基酸残基沿轴上升________________,并沿轴旋 转________________度。 30.胶原蛋白是由________________股肽链组成的超螺旋结构,并含有稀有的 ________________与________________残基。 31.蛋白质的最低自由能构象,常常通过________________残基之间形成的共价键而稳 定。 32.当蛋白质的非极性侧链避开水相时,疏水作用导致自由能________________。 33.当疏水侧链折叠到蛋白质分子内部时,环境中水的熵________________。 34.一般来说,球状蛋白质的________________性氨基酸侧链位于分子内部, ________________性氨基酸侧链位于分子表面。 35.两条相当伸展的肽链(或同一条肽链的两个伸展的片段)之间形成氢键的结构单元称 为________________。 36.维持蛋白质构象的化学键有________________、________________、 ________________、________________、________________和________________。 37.最早提出蛋白质变性理论的是________________。 38.血红蛋白(Hb)与氧结合的过程呈现________________效应,是通过 Hb 的 ________________现象实现的。 39.当溶液中盐离子强度低时,可增加蛋白质的溶解度,这种现象称________________。 当溶液中盐离子强度高时,可使蛋白质沉淀,这种现象称________________。 40.DEAE-纤维素是一种________________交换剂,CM-纤维素是一种 ________________交换剂。 41.一个带负电荷的蛋白质可牢固地结合到阴离子交换剂上,因此需要一种比原来缓冲 液 pH________________和离子强度________________的缓冲液,才能将此蛋白质洗脱下来。 42.胰岛素原转变为胰岛素的过程是在________________(细胞器)进行。分泌颗粒中的胰 岛素是通过________________离子与________________氨酸残基侧链上的氮原子配位,形成 ________________聚体。 43.测定蛋白质浓度的方法主要有________________、________________、 ________________和________________。 44.肌球蛋白本身具有________________酶的活性,所以当 ATP 释放能量时,就引起肌 肉收缩。 45.酶蛋白的荧光主要来自________________氨酸与________________氨酸。 46.凝集素能专一地识别细胞表面的________________并与之结合,从而使细胞与细胞 相互凝集。 47.蛋白质的生理价值可用下式表示:________________×100。 48.R.YaloW 的主要贡献是建立了________________。 49.抗体就是________________球蛋白。 50.用________________试剂可区分丙氨酸和色氨酸。 51.利用蛋白质不能通过半透膜的特性,使它和其他小分子物质分开的方法有 ________________和________________。 52.利用分配层析的原理进行氨基酸分析,常用的方法有________________、 ________________、________________和________________等