第四章蛋白质的稳定性
- 格式:ppt
- 大小:550.50 KB
- 文档页数:52
第四章蛋白质的三维结构稳定蛋白质三维结构的作用力一、多肽主链折叠的空间限制从理论上讲,一个多肽主链能有无限多种构象。
从理论上讲个多肽主链能有无限多种构象但是,只有一种或很少几种天然构象,且相当稳定。
但是只有种或很少几种天然构象且相当稳定因为:天然蛋白质主链上的单键并不能自由旋转1、肽链的二面角★只有α碳原子连接的两个键(C α—N 和C α-C )是单键,能自由旋转。
★扭角:环绕C α—N 键旋转的角度为Φ,环绕C α—C 键旋转的角度称Ψ。
可旋转±180度,一般呈顺时针旋转。
旋转受H.O 基的限制多肽主链的构象可以用每个C 的对原子以及R 基的限制。
多肽主链的构象可以用每个a-C 的一对扭角来描述。
★当Φ(Ψ)旋转键两侧的主链呈顺式时,规定Φ(Ψ)=0°★从Cα沿键轴方向看,顺时针旋转的Φ(Ψ)角为正值,反之为负值。
2、拉氏构象图:可允许的Φ和Ψ值Φ和Ψ同时为0的构象实际不存在二面角(Φ、Ψ)所决定的构象能否存在,主要取决于两个相邻肽单位中非键合原子间的接近有无阻碍。
个相邻肽单位中非键合原间的接有Cα上的R基的大小与带电性影响Φ和Ψ◆拉氏构象图:Ramachandran根据蛋白质中非键合原子间的最小接触距离(范德华距离),确定了哪些成对二面角(Φ、Ψ)所规定的两个相邻肽单位的构象是允许的,哪些是不允许的,并且以Φ为横坐标,以Ψ为纵坐标,在坐标图上标出,该坐坐标以为纵坐标在坐标图上标出该坐标图称拉氏构象图。
⑴实线封闭区域一般允许区,非键合原子间的距离大于一般允许距离,此区域内任何二面角确定的构象都是允许的,且构象稳定。
的且构象稳定⑵虚线封闭区域是最大允许区,非键合原子间的距离介于最小允许距离和般允许距离之间,立体化学允许,但许距离和一般允许距离之间,立体化学允许,但构象不够稳定。
⑶虚线外区域是不允许区,该区域内任何二面角确定的肽链构象,都是不允许的,此构象中非键合原子间距离象都是不允许的此构象中非键合原子间距离小于最小允许距离,斥力大,构象极不稳定。
第三节蛋白质和核酸蛋白质是生物体内一类极为重要的功能高分子化合物,是生命活动的主要物质基础。
它不仅是细胞、组织、肌肉、毛发等的重要组成成分,而且具有多种生物学功能。
一、氨基酸1、氨基酸的分子结构氨基酸是羧酸分子烃基上的氢原子被氨基(—NH2)取代后的产物。
氨基酸的命名是以羧基为母体,氨基为取代基,碳原子的编号通常把离羧基最近的碳原子称为α碳原子,离羧基次近碳原子称为β碳原子,依次类推。
2、氨基酸的物理性质常温下状态:无色晶体;熔、沸点:较高;溶解性:能溶于水,难溶于有机溶剂。
3、氨基酸的化学性质(1)甘氨酸与盐酸反应的化学方程式:;(2)甘氨酸与氢氧化钠反应的化学方程式:氨基酸是两性化合物,基中—COOH为酸性基团,—NH2为碱性基团。
(3)成肽反应两个氨基酸分子(可以相同也可以不同)在酸或碱存在下加热,通过一分子的氨基和另一分子的羧基脱去一分子水,缩合形成含有肽键的化合物,称为成肽反应。
二、蛋白质的结构与性质1、蛋白质的结构蛋白质是一类高分子化合物,主要由C、H、O、N、S等元素组成。
蛋白质分子结构的显著特征是:具有独特而稳定的结构。
蛋白质的特殊功能和活性与多肽链的氨基酸种类、数目及排列顺序、特定空间结构相关。
2、蛋白质的性质(1)水解蛋白质在酸、碱或酶的作用下,水解成相对分子质量较小的肽类化合物,最终水解得到各种氨基酸。
(2)盐析少量的盐能促进蛋白质溶解。
当向蛋白质溶液中加入的盐溶液达到一定浓度时,反而使蛋白质的溶解度降低而从溶液中析出,这种作用称为盐析。
盐析是一个可逆过程,不影响蛋白质的活性。
因此可用盐析的方法来分离提纯蛋白质。
(3)变性影响蛋白质变性的因素有:物理因素:加热、加压、搅拌、振荡、紫外线照射、超声波等。
化学因素:强酸、强碱、重金属盐、三氧乙酸、乙醇、丙酮等。
变性是一个不可逆(填“可逆”或“不可逆”)的过程,变性后的蛋白质生理活性也同时失去。
(4颜色反应颜色反应一般是指浓硝酸与含有苯基的蛋白质反应,这属于蛋白质的特征反应。
第四章蛋白质化学一、单项选择题1.蛋白质分子的元素组成特点是A.含大量的碳B.含大量的糖C.含少量的硫D.含少量的铜E.含氮量约16%2.一血清标本的含氮量为5g/L,则该标本的蛋白质浓度是A.15g/LB.20g/LC.31g/LD.45g/LE.55g/L3.下列哪种氨基酸是碱性氨基酸?A.亮氨酸B.赖氨酸C.甘氨酸D.谷氨酸E.脯氨酸4.下列哪种氨基酸是酸性氨基酸?A.天冬氨酸B.丙氨酸C.脯氨酸D.精氨酸E.甘氨酸5.含有两个羧基的氨基酸是A.丝氨酸B.苏氨酸C.酪氨酸D.谷氨酸E.赖氨酸6.在pH6.0的缓冲液中电泳,哪种氨基酸基本不移动?A.丙氨酸B.精氨酸C.谷氨酸D.赖氨酸E.天冬氨酸7.在pH7.0时,哪种氨基酸带正电荷?A.精氨酸B.亮氨酸C.谷氨酸D.赖氨酸1E.苏氨酸8.蛋氨酸是A.支链氨基酸B.酸性氨基酸C.碱性氨基酸D.芳香族氨酸E.含硫氨基酸9.构成蛋白质的标准氨基酸有多少种?A.8种B.15种C.20种D.25种E.30种10.构成天然蛋白质的氨基酸A.除甘氨酸外,氨基酸的α碳原子均非手性碳原子B.除甘氨酸外,均为L-构型C.只含α羧基和α氨基D.均为极性侧链E.有些没有遗传密码11.天然蛋白质中不存在的氨基酸是A.瓜氨酸B.蛋氨酸C.丝氨酸D.半胱氨酸E.丙氨酸12.在中性条件下大部分氨基酸以什么形式存在?A.疏水分子B.非极性分子C.负离子D.正离子E.兼性离子13.所有氨基酸共有的显色反应是A.双缩脲反应B.茚三酮反应C.酚试剂反应D.米伦反应E.考马斯亮蓝反应14.蛋白质分子中的肽键A.氨基酸的各种氨基和各种羧基均可形成肽键B.某一氨基酸的γ-羧基与另一氨基酸的α氨基脱水形成C.一个氨基酸的α-羧基与另一氨基酸的α氨基脱水形成D.肽键无双键性质E.以上均不是15.维持蛋白质分子一级结构的化学键是A.盐键B.二硫键C.疏水键D.肽键E.氢键16 蛋白质分子中α-螺旋和β-片层都属于A.一级结构B.二级结构C.三级结构D.四级结构E.高级结构17.维持蛋白质分子二级结构的化学键是A.肽键B.离子键C.氢键D.二硫键E.疏水键18.α螺旋每上升一圈相当于几个氨基酸残基?A.2.5B.2.6C.3.0D.3.6E.5.419.有关蛋白质分子中α螺旋的描述正确的是A.一般为左手螺旋B.螺距为5.4nmC.每圈包含10个氨基酸残基D.稳定键为二硫键E.氨基酸侧链的形状大小及所带电荷可影响α螺旋的形成20.主链骨架以180度返回折迭,在连续的四个氨基酸残基中第一个与第四个形成氢键的是下列哪种类型:A.β转角B.β片层C.α螺旋D.无规则卷曲E.以上都不是21.模体属于:A.二级结构B.超二级结构C.三级结构D.四级结构E.以上都不是22.关于蛋白质分子三级结构的描述,其中错误的是A.天然蛋白孩子分子均有这种结构B.具有三级结构的多肽链都具有生物学活性C.三级结构的稳定性主要是次级键维持D.亲水基团聚集在三级结构的表面E.决定盘曲折叠得因素是氨基酸残基23.具有四级结构的蛋白质特征是A.分子中必定含有辅基B.每条多肽链都具有独立的生物学活性C.在两条或两条以上具有三级结构的多肽链的基础上,肽链进一步折叠盘曲形成D.依赖肽键维系四级结构的稳定性E.由两条或两条以上具有三级结构的多肽链组成24.维持蛋白质四级结构的化学键是A.盐键B.氢键C.二硫键D.范德华力E.次级键25.蛋白质分子中两个半胱氨酸残基间可形成A.肽键B.盐键C.二硫键D.疏水键E.氢键26.分子病患者体内异常蛋白质是由于A.一级结构中某一氨基酸被另一氨基酸取代B.一级结构中相邻的两个氨基酸正常顺序被颠倒C.蛋白质的空间结构发生改变D.一级结构中某一氨基酸缺失E.以上都不是27.蛋白质分子中引起280nm光吸收的主要成分是A.苯丙氨酸的苯环B.半胱氨酸的巯基C.肽键D.色氨酸的吲哚环和酪氨酸的酚基E.氨基酸的自由氨基28.将蛋白质溶液的pH值调节到其等电点时A.可使蛋白质表面的净电荷不变B.可使蛋白质表面的净电荷增加C.可使蛋白质稳定性增加D.可使蛋白质稳定性降低,易沉淀析出E.对蛋白质表面水化膜无影响29.等电点分别是4.9和6.8的两种不同蛋白质混合液,在哪种pH条件下电泳分离效果最好?A.pH3.5B.pH4.9C.pH5.9D.pH6.5E.pH8.630.蛋白质变性是由于A.蛋白质空间构象破坏B.蛋白质水解C.肽键断裂D.氨基酸组成改变E.氨基酸排列顺序改变31.蛋白质所形成的胶体颗粒,在下列哪种条件下不稳定A.溶液pH值大于pIB.溶液pH值小于pIC.溶液pH值等于pID.溶液pH值等于7.4E.在水溶液中32.变性蛋白质的主要特点是A.黏度下降B.溶解度增加C.不易被蛋白酶水解D.生活学活性丧失E.容易被盐析出沉淀33.盐析法沉淀蛋白质的原理是A.中和电荷B.去掉水化膜C.蛋白质变性D.中和电荷和去掉水化膜E.蛋白质凝固34.若用重金属沉淀pI为8的蛋白质时,该溶液的pH值应为A.8B.>8C.<8D.≤8E.≥835.从组织提取液沉淀活性蛋白而又不使之变性的方法是加入A.高浓度HClB.硫酸铵C.三氯醋酸D.氯化汞E.钨酸36.下列哪种方法不能将谷氨酸和赖氨酸分开?A.电泳B.阳离子交换层析C.阴离子交换层析D.纸层析E.凝胶过滤37.下列蛋白质通过凝胶过滤层析柱时最先被洗脱的是A.过氧化氢酶(分子量247500)B.肌红蛋白(分子量16900)C.血清清蛋白(分子量68500)D.牛β-乳球蛋白(分子量35000)E.牛胰岛素(分子量5700)38.有一蛋白质水解产物在pH6用阳离子交换剂层析时,第一个被洗脱下来的氨基酸是A.缬氨酸(pI5.96)B.精氨酸(pI10.76)C.赖氨酸(pI9.74)D.酪氨酸(pI5.66)E.天冬氨酸(pI2.77)39.下列关于人胰岛素的叙述哪项是正确的?A.由60个氨基酸残基组成,分为A、B和C三条链B.由51个氨基酸残基组成,分为A和B两条链C.由46个氨基酸组成,分为A和B两条链D.由65个氨基酸组成,分为A、B、C三条链E.由86个氨基酸组成,分为A和B两条链40.下列关于HbA的叙述哪项是正确的?A.是由2α和2β亚基组成B.是由2α和2γ亚基组成C.是由2β和2γ亚基组成D.是由2β和2δ亚基组成E.是由2α和2δ亚基组成41.镰刀型红细胞性贫血是由于HbA的结构变化引起的,其变化的特点是A.HbA的α链的N-末端第六位谷氨酸残基被缬氨酸所取代B.HbA的α链的C-末端第六位谷氨酸残基被缬氨酸所取代C.HbA的β链的N-末端第六位谷氨酸残基被缬氨酸所取代D.HbA的β链的C-末端第六位谷氨酸残基被缬氨酸所取代E.以上都不是二、多项选择题1.稳定蛋白质空间结构的作用力是A.氢键B.疏水键C.盐键D.二硫键E.范得华引力2.关于蛋白质基本组成正确的是A.由C、H、O、N等多种元素组成B.含氮量约为16%C.可水解成肽或氨基酸D.由α氨基酸组成E.组成蛋白质的氨基酸均为D型3.下列哪些氨基酸具有亲水侧链?A.丝氨酸B.谷氨酸C.苏氨酸D.亮氨酸E.苯丙氨酸4.蛋白质在280nm波长处的最大光吸收是由下列哪些氨基酸引起?A.组氨酸B.色氨酸C.酪氨酸D.赖氨酸E.缬氨酸5.蛋白质的二级结构包括A.α螺旋B.β片层C.β转角D.双螺旋E.以上都是6.分离纯化蛋白质主要根据哪些性质?A.分子的大小和形状B.溶解度不同C.电荷不同D.粘度不同E.以上都是7.含硫氨及酸包括A.蛋氨酸B.苏氨酸C.组氨酸D.半胱氨酸E.丝氨酸8.下列哪些是碱性氨基酸A.组氨酸B.蛋氨素C.精氨酸D.赖氨酸E.谷氨酸9.芳香族氨基酸是A.苯丙氨酸B.酪氨酸C.色氨酸D.脯氨酸E.组氨酸10.下列关于β片层结构的论述哪些是正确的?A.是一种伸展的肽链结构B.肽键平面折叠成锯齿状C.两链间形成离子键维持稳定D.可由两条以上多肽链顺向或逆向排列而成E.以上都正确11.下列哪种蛋白质在pH5的溶液中带正电荷?A.pI为4.5的蛋白质B.pI为7.4的蛋白质C.pI为3.4的蛋白质D.pI为7的蛋白质E.pI为6.5的蛋白质12.使蛋白质沉淀但不变性的方法有A.中性盐沉淀蛋白质B.鞣酸沉淀蛋白质C.低温乙醇沉淀蛋白质D.重金属盐沉淀蛋白E.以上方法均可以13.变性蛋白质的特性有A.凝固B.沉淀C.溶解度显著下降D.生物学活性丧失E.易被蛋白酶水解14.谷胱甘肽A.可用GSSG表示其还原型B.由谷氨酸、半胱氨酸和甘氨酸组成C.可进行氧化还原反应D.GSH具有解毒作用E.由谷氨酸、胱氨酸和甘氨酸组成15.下列哪些方法可用于蛋白质的定量测定?A.Folin酚试剂法B.双缩脲法C.紫外吸收法D.茚三酮法E.考马斯亮蓝法16.关于蛋白质三级结构的叙述,下列哪项是正确的?A.亲水基团及可解离基团位于表面B.亲水基团位于内部C.疏水基团位于内部D.羧基多位于内部E.球状蛋白质分子表面的洞穴常常是疏水区三、填空题1.组成蛋白质的主要元素有_____,_____,_____,_____。
生物化学原理第三版第四章蛋白质的理化性质1. 引言蛋白质是生物体中最重要的大分子有机物之一,它们在细胞的结构组成和生理功能中起着重要的作用。
了解蛋白质的理化性质对于深入理解生物体内部的生物化学过程具有重要的意义。
本文将介绍蛋白质的理化性质,包括其组成、结构和功能等方面的内容。
2. 蛋白质的组成蛋白质是由一系列氨基酸残基通过肽键连接而成的聚合物。
氨基酸是蛋白质的基本组成单位,共有20种常见的氨基酸。
蛋白质的组成不仅包括氨基酸的种类和数量,还涉及到氨基酸的排列顺序和二级结构等方面。
蛋白质的组成特点决定了其在结构和功能上的多样性。
3. 蛋白质的结构蛋白质的结构包括四个层次:一级结构、二级结构、三级结构和四级结构。
一级结构是指蛋白质的线性氨基酸序列,二级结构是指氨基酸链的局部空间排列方式,包括α-螺旋和β-折叠等形式。
三级结构是指整个蛋白质链的三维空间结构,由二级结构以及各种非共价相互作用力所决定。
四级结构是由多个蛋白质亚基组合而成的大分子复合物。
4. 蛋白质的功能蛋白质的功能多种多样,包括结构支持、催化反应、运输物质、免疫防御和信号传导等。
蛋白质的功能与其结构密切相关,不同结构的蛋白质具有不同的功能特点。
例如,酶是一类具有催化作用的蛋白质,具有特定的结构来促进化学反应的发生。
抗体是一种具有免疫防御作用的蛋白质,通过特定的结构与抗原结合来识别和中和病原体。
5. 蛋白质的理化性质蛋白质的理化性质包括溶解性、电荷特性、吸光性和热稳定性等方面。
5.1 溶解性蛋白质的溶解性与其氨基酸组成、二级结构和环境条件等有关。
根据溶解性的不同,蛋白质可以分为可溶解蛋白质和不溶蛋白质。
可溶解蛋白质具有较好的溶解性,在水或缓冲溶液中可以溶解。
不溶蛋白质在水中不溶,一般需要在强酸或强碱的条件下才能溶解。
5.2 电荷特性蛋白质的电荷特性与其氨基酸组成以及环境的pH值有关。
氨基酸分子中的基团会带有正电荷或负电荷,在特定的pH值下,蛋白质可以带有净电荷或带有正电荷或负电荷。
第四章蛋白质一、单项选择题1、变性蛋白质的主要特点是( D )A 共价键被破坏B 不易被蛋白酶水解C 溶解度增加D 生物学活性丧失2、除( B )外,其他基本氨基酸都有旋光性。
A、谷氨酸B、甘氨酸C、蛋氨酸D、苏氨酸3、组成蛋白质的基本单位是:( A )A L-α-氨基酸B D-α-氨基酸C L-β-氨基酸D L.D-α-氨基酸4、由氨基酸和其他非蛋白质化合物组成的蛋白质称为( B )A、简单蛋白B、结合蛋白C、脂蛋白D、糖蛋白5、除了八种必需氨基酸外,婴儿特殊需要的必需氨基酸是( C )A、色氨酸B、亮氨酸C、组氨酸D、酪氨酸6、氨基酸一般不能溶解在(D )A、盐酸 B、氢氧化钠溶液C、氢氧化钾溶液D、乙醇溶液7、下面能与茚三酮溶液发生反应并呈黄色的氨基酸有(C )A、色氨酸B、亮氨酸C、脯氨酸D、酪氨酸8、下列几种氨基酸中哪一种不属于必需氨基酸?( D )A、赖氨酸B、亮氨酸C、色氨酸D、丝氨酸9、在加工脱水猪肉时,干燥前先调节肉的pH,使其远离蛋白质等电点,复水时较易嫩化,这主要是利用了蛋白质的( A )A、水化作用B、乳化性质C、起泡性质D、胶凝作用10、新鲜的猪肉在很高的压力下都不能把其中的水分压挤出来,这主要是(D )A、水化作用B、乳化性质C、起泡性质D、胶凝作用11、食品卫生中的利用乙醇消毒灭菌和加热蒸煮杀菌,是利用了蛋白质的(C )A、水化作用B、乳化性质C、变性作用D、胶凝作用12、使肌肉呈红色的蛋白质是( C )A、肌溶蛋白B、肌粒蛋白C、肌红蛋白D、肌球蛋白13、小麦蛋白中缺乏(B ),并不是一种良好蛋白质来源,需要与其他蛋白质配合。
A、色氨酸B、赖氨酸C、组氨酸D、酪氨酸14、热处理对蛋白质有有利的一面,主要有( B )A、引起含硫蛋白质的分解B、在热处理过程中发生的褐变反应C、导致蛋白质效价的降低D、产生有毒物质15、食品中粗蛋白质测定方法中,最为经典的测定方法是(A )A、凯氏定氮法B、双缩脲法C、紫外分光光度法D、水杨酸比色法16、维系(B )级结构的化学键主要是氢键。