生物化学-蛋白质

蛋白质

一、概述

1.蛋白质：一切生物体中普遍存在的，由天然氨基酸通过肽键连接而成的生物大分子；其种类繁多，各具有一定的相对分子质量，复杂的分子结构和特定的生物功能；是表达生物遗传性状的一类主要物质。

2.元素组成：CONH。基本组成单位：氨基酸(氨基酸通过肽键连接为无分支的长链，该长链又称为多肽链)。

一些蛋白质含有非氨基酸成分.

3.分类：按形状和溶解性：纤维状蛋白质(形状呈细棒或纤维状，多不溶于水);球状蛋白质(形状接近球形或椭球形，可溶于水);膜蛋白(与细胞的各种膜系统结合而存在。“溶于膜”)。

4.性质：生物大分子；胶体性质；带电性质；溶解性与沉淀；灼烧时可以产生特殊气味；颜色反应；可以被酸、碱或蛋白酶催化水解。

5.为什么加热降低了蛋白质的溶解性？

二、氨基酸

1.α－氨基酸结构：

2.分类：必需/半必需/非必需~~

根据R基团的化学结构:脂肪族/芳香族/杂环~~

根据R基团的极性和带电性质：

a.非极性氨基酸：Gly、Ala、Val、Leu、Ile、Phe、Met、Pro、Trp

b.极性氨基酸：

不带电：Ser、Thr、 Tyr、 Asn、Gln、Cys；

带正电：His、Lys、Arg；

带负电：Asp、Glu

*非极性氨基酸:R基团为一个氢原子/R基团为脂肪烃/R基团为芳香环。

*不带电荷的极性氨基酸:R基团含有羟基/R基团含有巯基(SH)/R基团含有酰胺基。

*带负电荷的极性氨基酸，R基团带有负电。

*带正电荷的极性氨基酸，R基团带有正电。

3.酸碱化学：氨基酸是两性电解质，氨基酸在水溶液中或在晶体状态时都以不带电形式和兼性离子形式离子形式存在，在同一个氨基酸分子上带有能放出质子的－NH3+正离子和能接受质子的－COO-负离子。

氨基酸完全质子化时，可以看成是多元酸，侧链不解离可看作二元酸（阳离子—兼性离子—阴离子）。氨基酸的解离常数K1/K2可用测定滴定曲线的实验方法求得，二元酸的滴定曲线可大致分解为2条一元酸的滴定曲线。

简单蛋白质：完全由氨基酸构成的蛋白质

结合蛋白质：由AAs和其他非蛋白质化合物所组成

球状蛋白质：多肽链能够折叠，使分子外形成为球状的蛋白质。

纤维状蛋白质：能够聚集为纤维状或细丝状的蛋白质。主要起结构蛋白的作用，其多肽链沿一个方向伸展或卷曲，其结构主要通过多肽链之间的氢键维持。

单体蛋白质：仅含有AAs

寡聚蛋白质：由两个以上、十个以下亚基或单体通过非共价连接缔合而成的蛋白质。

等电点：蛋白质或两性电解质(如氨基酸)所带净电荷为零时溶液的pH，此时蛋白质或两性电解质在电场中的迁移率为零。符号为pI。

氨基酸残基：在多肽链中的氨基酸，由于其部分基团参与了肽键的形成，剩余的结构部分则称氨基酸残基。它是一个分子的一部分，而不是一个分子。氨基酸的氨基上缺了一个氢，羧基上缺了一个羟基。简单的说，氨基酸残基就是指不完整的氨基酸。一个完整的氨基酸包括一个羧基（—COOH)，一个氨基(—NH2)，一个H，一个R基。缺少一个部分都算是氨基酸残基,并没有包括肽键的。

钛键：氨基和羧基脱去一分子水形成的化学键。

钛键平面：肽键所在的酰胺基成为的刚性平面。由于肽键具有部分双键性质，使得肽基的六个原子共处一个平面，称为肽平面。

同源蛋白质：在不同有机体中实现同一功能的蛋白质。（结构和功能类似的蛋白质。）

蛋白质一级结构：蛋白质多肽链的氨基酸通过肽键连接形成的线性序列。

蛋白质二级结构：指多肽链借助H键折叠盘绕成沿一维方向具有周期性结构的构象。

构象：分子的三维结构即分子中的所有原子在空间的位置总和。

构型：分子中的原子在空间的相对取向。

α-螺旋：它是蛋白质当中最为常见、最丰富的二级结构。多肽主链沿中心轴盘绕成右手或左手螺旋；每个螺旋周期有3.6个氨基酸残基，螺距0.54nm，螺旋直径0.5nm；氨基酸残基侧链伸向外侧；同一肽链上的每个残基的酰胺氢原子和位于它后面的第4个残基上的羰基氧原子之间形成氢键，并且与螺旋轴保持大致上的平行。此外，肽键上的酰胺氢和羰基氧既能形成内部氢键，也能与水分子形成外部氢键。

第一章 蛋白质化学

一、单项选择题

1.测得某一蛋白质样品的氮含量为0.40g，此样品约含蛋白质多少？B

A. 2.00g B. 2.50g C. 6.40g D. 3.00g E. 6.25g

2.下列含有两个羧基的氨基酸是：E

A. 精氨酸 B. 赖氨酸 C. 甘氨酸 D. 色氨酸 E. 谷氨酸

3.维持蛋白质二级结构的主要化学键是：D

A. 盐键 B. 疏水键 C. 肽键 D. 氢键 E. 二硫键

4.关于蛋白质分子三级结构的描述，其中错误的是：B

A. 天然蛋白质分子均有的这种结构

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系

D. 亲水基团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

5.具有四级结构的蛋白质特征是：E

A. 分子中必定含有辅基

B. 在两条或两条以上具有三级结构多肽链的基础上，肽链进一步折叠，盘曲形成

C. 每条多肽链都具有独立的生物学活性

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在三级结构的多肽链组成

6.蛋白质所形成的胶体颗粒，在下列哪种条件下不稳定：C

A. 溶液pH值大于pI

B. 溶液pH值小于pI

C. 溶液pH值等于pI

D. 溶液pH值等于7.4

E. 在水溶液中

7.蛋白质变性是由于：D

A. 氨基酸排列顺序的改变 B. 氨基酸组成的改变 C. 肽键的断裂 D. 蛋白质空间构象的破坏E. 蛋白质的水解

8.变性蛋白质的主要特点是：D

A. 粘度下降 B. 溶解度增加 C. 不易被蛋白酶水解

D. 生物学活性丧失 E. 容易被盐析出现沉淀 9.若用重金属沉淀pI为8的蛋白质时，该溶液的pH值应为：B

A. 8 B. ＞8 C. ＜8 D. ≤8 E. ≥8

10.蛋白质分子组成中不含有下列哪种氨基酸？E

一、填空题

1．构成蛋白质的氨基酸有 种，一般可根据氨基酸侧链（R）的 大小分为 侧链氨基酸和 侧链氨基酸两大类。其中前一类氨基酸侧链基团的共同特怔是具有 性；而后一类氨基酸侧链（或基团）共有的特征是具有 性。碱性氨基酸（pH6～7时荷正电）有两种，它们分别是 氨基酸和 氨基酸；酸性氨基酸也有两种，分别是 氨基酸和 氨基酸。

2．紫外吸收法（280nm）定量测定蛋白质时其主要依据是因为大多数可溶性蛋白质分子中含有 氨基酸、 氨基酸或 氨基酸。

3．丝氨酸侧链特征基团是；半胱氨酸的侧链基团是；组氨酸的侧链基团是。这三种氨基酸三字母代表符号分别是 、、、

4．氨基酸与水合印三酮反应的基团是 ，除脯氨酸以外反应产物的颜色是 ；因为脯氨酸是a—亚氨基酸，它与水合印三酮的反应则显示 色。

5．蛋白质结构中主键称为 键，次级键有 、 、

、 、 ；次级键中属于共价键的是 键。

6．镰刀状贫血症是最早认识的一种分子病，患者的血红蛋白分子b亚基的第六位

氨酸被 氨酸所替代，前一种氨基酸为 性侧链氨基酸，后者为 性侧链氨基酸，这种微小的差异导致红血蛋白分子在氧分压较低时易于聚集，氧合能力下降，而易引起溶血性贫血。

7．Edman反应的主要试剂是 ；在寡肽或多肽序列测定中，Edman反应的主要特点是 。

8．蛋白质二级结构的基本类型有 、 、

和 。其中维持前三种二级结构稳定键的次级键为

键。此外多肽链中决定这些结构的形成与存在的根本性因与 、 、

有关。而当我肽链中出现脯氨酸残基的时候，多肽链的a-螺旋往往会 。

9．蛋白质水溶液是一种比较稳定的亲水胶体，其稳定性主要因素有两个，分别是

和 。

10．蛋白质处于等电点时，所具有的主要特征是 、 。

11．在适当浓度的b-巯基乙醇和8M脲溶液中，RNase（牛）丧失原有活性。这主要是因为RNA酶的 被破坏造成的。其中b-巯基乙醇可使RNA酶分子中的 键破坏。而8M脲可使 键破坏。当用透析方法去除b-巯基乙醇和脲的情况下，RNA酶又恢复原有催化功能，这种现象称为 。