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生物化学重点总结第一章 蛋白质的结构与功能1.20种基本氨基酸中,除甘氨酸外,其余都是L-氨基酸.2.支链氨基酸(人体不能合成:从食物中摄取):缬氨酸 亮氨酸 异亮氨酸3.两个特殊的氨基酸：脯氨酸：唯一一个亚氨基酸 甘氨酸：分子量最小，-C原子不是手性C原子，无旋光性.4.色氨酸：分子量最大5.酸性氨基酸：天冬氨酸和谷氨酸 碱性氨基酸：赖氨酸、精氨酸和组氨酸6.侧链基团含有苯环：苯丙氨酸、酪氨酸和色氨酸7.含有OH的氨基酸：丝氨酸、苏氨酸和酪氨酸8.含有S的氨基酸：蛋氨酸和半胱氨酸9.在近紫外区（220300mm）有吸收光能力的氨基酸：酪氨酸、苯丙氨酸、色氨酸10.肽键是由一个氨基酸的羧基与另一个氨基酸的氨基脱水缩合形成的酰胺键11.肽键平面：肽键的特点是N原子上的孤对电子与碳基具有明显的共轭作用。使肽键中的C-N键具有部分双键性质，不能自由旋转，因此。将C、H、O、N原子与两个相邻的-C原子固定在同一平面上，这一平面称为肽键平面12.合成蛋白质的20种氨基酸的结构上的共同特点：氨基都接在与羧基相邻的原子上13.是天然氨基酸组成的是：羟脯氨酸、羟赖氨酸，但两者都不是编码氨基酸14.蛋白质二级结构的主要形式：螺旋折叠片层转角无规卷曲。螺旋特点：以肽键平面为单位，C为转轴，形成右手螺旋，每3.6个氨基酸残基螺旋上升一圈，螺径为0.54nm，维持-螺旋的主要作用力是氢键15.举例说明蛋白质结构与功能的关系蛋白质的一级结构决定它的高级结构以血红蛋白为例说明蛋白质结构与功能的关系：镰状红细胞性贫血患者血红蛋白中有一个氨基酸残基发生了改变。可见一个氨基酸的变异（一级结构的改变），能引起空间结构改变，进而影响血红蛋白的正常功能。但一级结构的改变并不一定引起功能的改变。以蛋白质的别构效应和变性作用为例说明蛋白质结构与功能的关系：a.别构效应，某物质与蛋白质结合，引起蛋白质构象改变，导致功能改变。协同作用，一个亚基的别构效应导致另一个亚基的别构效应。氧分子与Hb一个亚基结合后引起亚基构象变化的现象即为Hb的别构（变构）效应。蛋白质空间结构改变随其功能的变化，构象决定功能。b.变性作用，在某些物理或者化学因素的作用下，蛋白质特定的空间构象被破坏 本质：破坏非共价键和二硫键，不改变一级结构以酶原激活为例说明蛋白质结构与功能的关系Anfinsen实验：可逆抑制剂以非共价键与酶或酶底物复合物的特殊区域可逆结合成复合物，并使酶活性暂时降低或消失；采用透析或超滤将未结合抑制剂除去，则抑制剂和酶蛋白复合物解离，同时酶活性逐步恢复综上，一级结构决定蛋白质的构象，构象决定功能，若一级结构改变并不引起构象改变，则功能不变，若一级结构改变引起构象改变，则功能改变。16.蛋白质一级结构：氨基酸序列，化学键：肽键、二硫键 蛋白质二级结构：蛋白质分子中局部肽段主链原子的相对空间位置，化学键：氢键 蛋白质三级结构：在二级结构和模体等结构层次的基础上，由于侧链R基团的相互作用，整条肽链进行范围广泛的折叠和盘曲，化学键：疏水键、离子键、氢键、范德华力蛋白质四级结构：蛋白质分子中各个亚基的空间排布及亚基接触部位的布局，化学键：疏水键、氢键、离子键17在某一pH下，氨基酸解离成阴离子和阳离子的趋势及程度相同，成为兼性离子，成电中性，此时的pH值为该氨基酸的等电点。18.蛋白质胶体稳定的因素：颗粒表面电荷水化膜19、蛋白质的分离和纯化、沉淀，见六、电泳：蛋白质在高于或低于其等电点的溶液中是带电的，在电场中能向电场的正极或负极移动。根据支撑物不同，有薄膜电泳、凝胶电泳等。、透析：利用透析袋把大分子蛋白质与小分子化合物分开的方法。、层析：a.离子交换层析，利用蛋白质的两性游离性质，在某一特定时，各蛋白质的电荷量及性质不同，故可以通过离子交换层析得以分离。如阴离子交换层析，含负电量小的蛋白质首先被洗脱下来。b.分子筛，又称凝胶过滤。小分子蛋白质进入孔内，滞留时间长，大分子蛋白质不能时入孔内而径直流出。、超速离心：既可以用来分离纯化蛋白质也可以用作测定蛋白质的分子量。不同蛋白质其密度与形态各不相同而分开。第一章 蛋白质的结构与功能 测试题一、名词解释1必需氨基酸2等电点 3稀有氨基酸4非蛋白质氨基酸 5蛋白质的一级结构6蛋白质的二级结构7结构域8蛋白质的三级结构 9蛋白质的四级结构 10超二级结构) 11蛋白质的变性12蛋白质的复性 13电泳 二、单项选择题1测得某一蛋白质样品的氮含量为040g，此样品约含蛋白质多少？A200gB250gC640gD300g E625g2下列含有两个羧基的氨基酸是：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：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：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bioooE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：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：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74E在水溶液中7蛋白质变性是由于：bioooA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：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：A8B8 C8 D8E810蛋白质分子组成中不含有下列哪种氨基酸？A半胱氨酸 B蛋氨酸 C胱氨酸 D丝氨酸 E瓜氨酸1下列氨基酸中哪一种是非必需氨基酸？A亮氨酸 B酪氨酸 C赖氨酸D蛋氨酸 E苏氨酸2下列哪种氨基酸属于亚氨基酸？A丝氨酸 B脯氨酸 C亮氨酸 D组氨酸3下列哪一项不是蛋白质-螺旋结构的特点？A天然蛋白质多为右手螺旋 B肽链平面充分伸展C每隔3.6个氨基酸螺旋上升一圈。 D每个氨基酸残基上升高度为0.15nm.4下列氨基酸中哪一种不具有旋光性？ALeu BAla CGly DSer EVal5下列关于蛋白质结构的叙述，哪一项是错误的？A氨基酸的疏水侧链很少埋在分子的中心部位B电荷的氨基酸侧链常在分子的外侧，面向水相C蛋白质的一级结构在决定高级结构方面是重要因素之一D蛋白质的空间结构主要靠次级键维持6持蛋白质二级结构稳定的主要作用力是：A盐键 B疏水键 C氢键 D二硫键7维持蛋白质三级结构稳定的因素是：A肽键 B二硫键 C离子键 D氢键 E次级键8. 下列哪项与蛋白质的变性无关？A. 肽键断裂 B氢键被破坏C离子键被破坏 D疏水键被破坏9蛋白质的一级结构是指：A蛋白质氨基酸的种类和数目 B蛋白质中氨基酸的排列顺序C蛋白质分子中多肽链的折叠和盘绕 D包括A,B和C三、多项选择题（在备选答案中有二个或二个以上是正确的，错选或未选全的均不给分）1含硫氨基酸包括：A蛋氨酸 B苏氨酸 C组氨酸D半胖氨酸2下列哪些是碱性氨基酸：A组氨酸B蛋氨酸C精氨酸D赖氨酸3芳香族氨基酸是：A苯丙氨酸 B酪氨酸 C色氨酸 D脯氨酸4关于-螺旋正确的是：A螺旋中每36个氨基酸残基为一周B为右手螺旋结构C两螺旋之间借二硫键维持其稳定D氨基酸侧链R基团分布在螺旋外侧5蛋白质的二级结构包括：A-螺旋 B-片层C-转角 D无规卷曲6下列关于-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也可由两条以上多肽链顺向或逆向平行排列而成D两链间形成离子键以使结构稳定7维持蛋白质三级结构的主要键是：A肽键B疏水键C离子键D范德华引力8下列哪种蛋白质在pH5的溶液中带正电荷？ApI为45的蛋白质BpI为74的蛋白质CpI为7的蛋白质DpI为65的蛋白质9使蛋白质沉淀但不变性的方法有：A中性盐沉淀蛋白 B鞣酸沉淀蛋白C低温乙醇沉淀蛋白D重金属盐沉淀蛋白10变性蛋白质的特性有：A溶解度显著下降 B生物学活性丧失C易被蛋白酶水解 D凝固或沉淀四、填空题1组成蛋白质的主要元素有_，_，_，_。2不同蛋白质的含_量颇为相近，平均含量为_%。3蛋白质具有两性电离性质，大多数在酸性溶液中带_电荷，在碱性溶液中带_电荷。当蛋白质处在某一pH值溶液中时，它所带的正负电荷数相待，此时的蛋白质成为 _，该溶液的pH值称为蛋白质的_。4蛋白质的一级结构是指_在蛋白质多肽链中的_。5在蛋白质分子中，一个氨基酸的碳原子上的_与另一个氨基酸碳原子上的_脱去一分子水形成的键叫_，它是蛋白质分子中的基本结构键。6蛋白质颗粒表面的_和_是蛋白质亲水胶体稳定的两个因素。7蛋白质变性主要是因为破坏了维持和稳定其空间构象的各种_键，使天然蛋白质原有的_与_性质改变。8按照分子形状分类，蛋白质分子形状的长短轴之比小于10的称为_，蛋白质分子形状的长短轴之比大于10的称为_。按照组成分分类，分子组成中仅含氨基酸的称_，分子组成中除了蛋白质部分还分非蛋白质部分的称_，其中非蛋白质部分称_。1蛋白质多肽链中的肽键是通过一个氨基酸的_基和另一氨基酸的_基连接而形成的。2大多数蛋白质中氮的含量较恒定，平均为_%，如测得1克样品含氮量为10mg, 则蛋白质含量为_%。3在20种氨基酸中，酸性氨基酸有_和_2种，具有羟基的氨基酸是_和_，含硫的氨基酸有_和_。能形成二硫键的氨基酸是_.4蛋白质中的_、_和_3种氨基酸具有紫外吸收特性，因而使蛋白质在280nm处有最大吸收值。5精氨酸的pI值为10.76,将其溶于pH7的缓冲液中，并置于电场中，则精氨酸应向电场的_方向移动。6蛋白质的二级结构最基本的有两种类型，它们是_和_。7-螺旋结构是由同一肽链的_和 _间的_键维持的，螺距为_, 每圈螺旋含_个氨基酸残基，每个氨基酸残基沿轴上升高度为_。天然蛋白质分子中的-螺旋大都属于_手螺旋。8在蛋白质的-螺旋结构中，在环状氨基酸_存在处局部螺旋结构中断。9维持蛋白质的一级结构的化学键有_和_；维持二级结构靠_键；维持三级结构和四级结构靠_键，其中包括_、_、_和_.10今有甲、乙、丙三种蛋白质，它们的等电点分别为8.0、4.5和10.0,当在pH8.0缓冲液中，它们在电场中电泳的情况为：甲_，乙_，丙_。11谷氨酸的pK1(-COOH)2.19, pK2 (-NH+3 ) = 9.67, pKR(R基)= 4.25, 谷氨酸的等电点为_。12一个-螺旋片段含有180个氨基酸残基，该片段中有_圈螺旋，该-螺旋片段的轴长为_.五、判断题( ) 1因为羧基碳和亚氨基氮之间的部分双键性质，所以肽键不能自由旋转。( ) 2所有的蛋白质都有酶活性。( ) 3蛋白质多肽链中氨基酸的排列顺序在很大程度上决定了它的构象。( ) 4一氨基一羧基氨基酸的pI为中性，因为-COOH和-NH2 的解离度相同。( ) 5蛋白质的变性是蛋白质立体结构的破坏，因此涉及肽键的断裂。( ) 6蛋白质是生物大分子，但并不都具有四级结构。( ) 7蛋白质是两性电解质，它的酸碱性质主要取决于肽链上可解离的R基团。( ) 8在具有四级结构的蛋白质分子中，每个具有三级结构的多肽链是一个亚基。( ) 9蛋白质的空间结构就是它的三级结构。( )10具有四级结构的蛋白质，它的每个亚基单独存在时仍能保存蛋白质原有的生物活性。六、简答题1蛋白质的螺旋结构有何特点？2什么是蛋白质的变性作用和复性作用？蛋白质变性后哪些性质会发生改变？参考答案一、名词解释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稀有氨基酸：指存在于蛋白质中的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键的断裂和重新形成。7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。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蛋白质的二级结构：指在蛋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。10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。11蛋白质的三级结构：指蛋白质在二级结构的基础上借助各种次级键卷曲折叠成特定的球状分子结构的构象。12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。13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。14离子键：带相反电荷的基团之间的静电引力，也称为静电键或盐键。15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。16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。17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。18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。19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。20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。21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。22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。23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。24层析：按照在移动相（可以是气体或液体）和固定相（可以是液体或固体）之间的分配比例将混合成分分开的技术。二、单项选择题1B 2E 3D 4B 5E 6C 7D 8D 9B 10E三、多项选择题1AD 2ACD 3ABD 4ABD 5ABCD6ABC 7BCD 8BCD 9AC 10ABC四、填空题1碳 氢 氧 氮2氮 163正 负 两性离子（兼性离子） 等电点4氨基酸 排列顺序5氨基 羧基 肽键6电荷层 水化膜7次级键 物理化学 生物学8球状蛋白质 纤维状蛋白质 单纯蛋白质 结合蛋白质 辅基1. 氨；羧基； 2 16 ；6.25 3 谷氨酸；天冬氨酸；丝氨酸；苏氨酸4 苯丙氨酸；酪氨酸；色氨酸；紫外吸收 5 负极 6 组氨酸；半胱氨酸；蛋氨酸 7 -螺旋结构；-折叠结构8 C=O；N=H；氢；0.54nm； 3.6；0.15nm；右9 脯氨酸；羟脯氨酸 10极性；疏水性 11蓝紫色；脯氨酸12肽键；二硫键；氢键；次级键；氢键；离子键；疏水键；范德华力13表面的水化膜；同性电荷 14谷胱甘肽；巯基15增加；盐溶；减小；沉淀析出；盐析；蛋白质分离16带电荷量；分子大小；分子形状；方向；速率 17两性离子；最小 18FDNB法（2,4-二硝基氟苯法）；Edman降解法（苯异硫氢酸酯法）19沉降法；凝胶过滤法；SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳法（SDS-PAGE法）20不动；向正极移动；向负极移动； 21两性离子；负；223.2223氢键；24C；a；b 2516 672； 66 687； 2650圈；27nm五、判断题1错：脯氨酸与茚三酮反应产生黄色化合物，其它氨基酸与茚三酮反应产生蓝色化合物。2对：在肽平面中，羧基碳和亚氨基氮之间的键长为0.132nm，介于CN 单键和CN 双键之间，具有部分双键的性质，不能自由旋转。3错：蛋白质具有重要的生物功能，有些蛋白质是酶，可催化特定的生化反应，有些蛋白质则具有其它的生物功能而不具有催化活性，所以不是所有的蛋白质都具有酶的活性。4错：-碳和羧基碳之间的键是CC单键，可以自由旋转。5对：在20种氨基酸中，除甘氨酸外都具有不对称碳原子，所以具有L-型和D-型2种不同构型，这两种不同构型的转变涉及到共价键的断裂和从新形成。6错：由于甘氨酸的-碳上连接有2个氢原子，所以不是不对称碳原子，没有2种不同的立体异构体，所以不具有旋光性。其它常见的氨基酸都具有不对称碳原子，因此具有旋光性。7错：必需氨基酸是指人（或哺乳动物）自身不能合成机体又必需的氨基酸，包括8种氨基酸。其它氨基酸人体自身可以合成，称为非必需氨基酸。8对：蛋白质的一级结构是蛋白质多肽链中氨基酸的排列顺序，不同氨基酸的结构和化学性质不同，因而决定了多肽链形成二级结构的类型以及不同类型之间的比例以及在此基础上形成的更高层次的空间结构。如在脯氨酸存在的地方-螺旋中断，R侧链具有大的支链的氨基酸聚集的地方妨碍螺旋结构的形成，所以一级结构在很大程度上决定了蛋白质的空间构象。9错：一氨基一羧基氨基酸为中性氨基酸，其等电点为中性或接近中性，但氨基和羧基的解离度，即pK值不同。10错：蛋白质的变性是蛋白质空间结构的破坏，这是由于维持蛋白质构象稳定的作用力次级键被破坏所造成的，但变性不引起多肽链的降解，即肽链不断裂。11对：有些蛋白质是由一条多肽链构成的，只具有三级结构，不具有四级结构，如肌红蛋白。12对：血红蛋白是由4个亚基组成的具有4级结构的蛋白质，当血红蛋白的一个亚基与氧结合后可加速其它亚基与氧的结合，所以具有变构效应。肌红蛋白是仅有一条多肽链的蛋白质，具有三级结构，不具有四级结构，所以在与氧的结合过程中不表现出变构效应。13错：Edman降解法是多肽链N端氨基酸残基被苯异硫氢酸酯修饰，然后从多肽链上切下修饰的残基，经层析鉴定可知N端氨基酸的种类，而余下的多肽链仍为一条完整的多肽链，被回收后可继续进行下一轮Edman反应，测定N末端第二个氨基酸。反应重复多次就可连续测出多肽链的氨基酸顺序。FDNB法（Sanger反应）是多肽链N末端氨基酸与FDNB（2,4-二硝基氟苯）反应生成二硝基苯衍生物（DNP-蛋白），然后将其进行酸水解，打断所有肽键，N末端氨基酸与二硝基苯基结合牢固，不易被酸水解。水解产物为黄色的N端DNP-氨基酸和各种游离氨基酸。将DNP-氨基酸抽提出来并进行鉴定可知N端氨基酸的种类，但不能测出其后氨基酸的序列。14对：大多数氨基酸的-碳原子上都有一个自由氨基和一个自由羧基，但脯氨酸和羟脯氨酸的-碳原子上连接的氨基氮与侧链的末端碳共价结合形成环式结构，所以不是自由氨基。15对：蛋白质是由氨基酸组成的大分子，有些氨基酸的R侧链具有可解离基团，如羧基、氨基、咪唑基等等。这些基团有的可释放H+ ,有的可接受H+ ,所以使得蛋白质分子即是酸又是碱，是两性电解质。蛋白质分子中可解离R基团的种类和数量决定了蛋白质提供和接受H+ 的能力，即决定了它的酸碱性质。16对：在具有四级结构的蛋白质分子中，每个具有三级结构的多肽链是一个亚基。17错：具有两个或两个以上肽键的物质才具有类似于双缩脲的结构，具有双缩脲反应，而二肽只具有一个肽键，所以不具有双缩脲反应。18错：二硫键是由两个半胱氨酸的巯基脱氢氧化而形成的，所以两个半胱氨酸只能形成一个二硫键。19对：盐析引起的蛋白质沉淀是由于大量的中性盐破坏了蛋白质胶体的稳定因素（蛋白质分子表面的水化膜及所带同性电荷互相排斥），从而使蛋白质溶解度降低并沉淀，但并未破坏蛋白质的空间结构，所以不引起变性。根据不同蛋白质盐析所需的盐饱和度分段盐析可将蛋白质进行分离和纯化。20错：蛋白质的空间结构包括二级结构、三级结构和四级结构三个层次，三级结构只是其中一个层次。21错：维持蛋白质三级结构的作用力有氢键、离子键、疏水键、范德华力以及二硫键，其中最重要的是疏水键。22错：具有四级结构的蛋白质，只有所有的亚基以特定的适当方式组装在一起时才具有生物活性，缺少一个亚基或单独一个亚基存在时都不具有生物活性。23错：蛋白质变性是由于维持蛋白质构象稳定的作用力（次级键和而硫键）被破坏从而使蛋白质空间结构被破坏并山个丧失生物活性的现象。次级键被破坏以后，蛋白质结构松散，原来聚集在分子内部的疏水性氨基酸侧链伸向外部，减弱了蛋白质分子与水分子的相互作用，因而使溶解度将低。24错：蛋白质二级结构的稳定性是由链内氢键维持的，如-螺旋结构和-折叠结构中的氢键均起到稳定结构的作用。但并非肽链中所有的肽键都参与氢键的形成，如脯氨酸与相邻氨基酸形成的肽键，以及自由回转中的有些肽键不能形成链内氢键。六、解答题1答：蛋白质一级结构指蛋白质多肽链中氨基酸残基的排列顺序。因为蛋白质分子肽链的排列顺序包含了自动形成复杂的三维结构（即正确的空间构象）所需要的全部信息，所以一级结构决定其高级结构。2答：蛋白质的空间结构是指蛋白质分子中原子和基团在三维空间上的排列、分布及肽链走向。蛋白质的空间结构决定蛋白质的功能。空间结构与蛋白质各自的功能是相适应的。3答：（1）多肽链主链绕中心轴旋转，形成棒状螺旋结构，每个螺旋含有3.6个氨基酸残基，螺距为0.54nm,氨基酸之间的轴心距为0.15nm.。（2）-螺旋结构的稳定主要靠链内氢键，每个氨基酸的NH与前面第四个氨基酸的CO 形成氢键。（3）天然蛋白质的-螺旋结构大都为右手螺旋。4答：-折叠结构又称为-片层结构，它是肽链主链或某一肽段的一种相当伸展的结构，多肽链呈扇面状折叠。（1）两条或多条几乎完全伸展的多肽链（或肽段）侧向聚集在一起，通过相邻肽链主链上的氨基和羰基之间形成的氢键连接成片层结构并维持结构的稳定。（2）氨基酸之间的轴心距为0.35nm（反平行式）和0.325nm（平行式）。（3）-折叠结构有平行排列和反平行排列两种。5答：蛋白质的生物学功能从根本上来说取决于它的一级结构。蛋白质的生物学功能是蛋白质分子的天然构象所具有的属性或所表现的性质。一级结构相同的蛋白质，其功能也相同，二者之间有统一性和相适应性。6答：蛋白质变性作用是指在某些因素的影响下，蛋白质分子的空间构象被破坏，并导致其性质和生物活性改变的现象。蛋白质变性后会发生以下几方面的变化：（1）生物活性丧失；（2）理化性质的改变，包括：溶解度降低，因为疏水侧链基团暴露；结晶能力丧失；分子形状改变，由球状分子变成松散结构，分子不对称性加大；粘度增加；光学性质发生改变，如旋光性、紫外吸收光谱等均有所改变。（3）生物化学性质的改变，分子结构伸展松散，易被蛋白酶分解。7答：维持蛋白质空间构象稳定的作用力是次级键，此外，二硫键也起一定的作用。当某些因素破坏了这些作用力时，蛋白质的空间构象即遭到破坏，引起变性。8答：蛋白质的重要作用主要有以下几方面：（1）生物催化作用 酶是蛋白质，具有催化能力，新陈代谢的所有化学反应几乎都是在酶的催化下进行的。（2）结构蛋白 有些蛋白质的功能是参与细胞和组织的建成。（3）运输功能 如血红蛋白具有运输氧的功能。（4）收缩运动 收缩蛋白（如肌动蛋白和肌球蛋白）与肌肉收缩和细胞运动密切相关。（5）激素功能 动物体内的激素许多是蛋白质或多肽，是调节新陈代谢的生理活性物质。（6）免疫保护功能 抗体是蛋白质，能与特异抗原结合以清除抗原的作用，具有免疫功能。（7）贮藏蛋白 有些蛋白质具有贮藏功能，如植物种子的谷蛋白可供种子萌发时利用。（8）接受和传递信息 生物体中的受体蛋白能专一地接受和传递外界的信息。（9）控制生长与分化 有些蛋白参与细胞生长与分化的调控。（10）毒蛋白 能引起机体中毒症状和死亡的异体蛋白，如细菌毒素、蛇毒、蝎毒、蓖麻毒素等。9答：（a）异硫氢酸苯酯；（b）丹黄酰氯；（c）脲、-巯基乙醇；（d）胰凝乳蛋白酶；（e）CNBr; （f）胰蛋白酶。10答：（1）可能在7位和19位打弯，因为脯氨酸常出现在打弯处。 （2）13位和24位的半胱氨酸可形成二硫键。（3）分布在外表面的为极性和带电荷的残基：Asp、Gln和Lys；分布在内部的是非极性的氨基酸残基：Try、Leu和Val；Thr尽管有极性，但疏水性也很强，因此，它出现在外表面和内部的可能性都有。第2章 核酸的结构与功能核酸的分子组成：基本组成单位是核苷酸，而核苷酸则由碱基、戊糖和磷酸三种成分连接而成。两类核酸：脱氧核糖核酸（DNA），存在于细胞核和线粒体内。核糖核酸（RNA），存在于细胞质和细胞核内。、碱基：NH2NH2OCH3OOOOONH2胞嘧啶胸腺嘧啶尿嘧啶鸟嘌呤腺嘌呤嘌呤和嘧啶环中均含有共轭双键，因此对波长260nm左右的紫外光有较强吸收，这一重要的理化性质被用于对核酸、核苷酸、核苷及碱基进行定性定量分析。、戊糖：DNA分子的核苷酸的糖是-D-2-脱氧核糖，RNA中为-D-核糖。、磷酸：生物体内多数核苷酸的磷酸基团位于核糖的第五位碳原子上。核酸的一级结构核苷酸在多肽链上的排列顺序为核酸的一级结构，核苷酸之间通过3，5磷酸二酯键连接。1DNA主要存在与细胞核内，是遗传信息的携带者;RNA主要分布在细胞质中，主要参与蛋白质的合成.核酸的基本组成单位是核苷酸，核苷酸由碱基、戊糖、磷酸组成。DNA碱基：A G C T,RNA碱基：A G C U 腺苷酸（AMP）鸟苷酸（GMP）胞苷酸（CMP）尿苷酸（UMP）脱氧腺苷酸（dAMP）脱氧鸟苷酸（dGMP）脱氧胞苷酸（dCMP）脱氧胸苷酸（dTMP）NMP:一磷酸 NDP:二磷酸 NTP:三磷酸2.核苷（脱氧核苷）中戊糖的自由羟基与磷酸通过磷酸酯键连接成核苷酸，核苷酸之间以磷酸二酯键连接形成核酸3.核酸的一级结构：核苷酸的排列顺序DNA的二级结构：DNA的双螺旋结构DNA两条链反向平行，形成右手螺旋结构磷酸核糖链在螺旋外部，碱基在螺旋内部螺旋形成大小沟，相间排列碱基平面与螺旋中心轴垂直A=T,GC配对，每10个碱基对，螺旋上升一圈，螺距为3.4nm氢键维持双螺旋横向稳定性，碱基堆积力维持双螺旋的纵向稳定性。DNA的三级结构DNA超螺旋a.负超螺旋：顺时针右手螺旋的DNA双螺旋b.正超螺旋：反方向围绕它的轴扭转而成DNA在真核细胞内的组装：核小体：是染色质丝的最基本单位核小体的组成：组蛋白、DNA核小体由核心颗粒、连接区DNA两部分组成：核心颗粒包括组蛋白H2A、H2B、H3、H4各两分子构成的致密八聚体以及缠绕其上的7/4圈的DNA链4.RNAmRNA（半衰期最短）mRNA结构特点：从5末端3末端的结构依次是5帽子结构、5末端非编码区、决定多肽氨基酸序列的编码区、3末端非编码区和多聚腺苷酸尾巴。帽子和多聚尾A的功能：mRNA核内向胞质的转化、mRNA的稳定性维系、翻译起始的调控mRNA功能：从DNA转录遗传信息，是蛋白质合成的模板 把核内DNA的碱基顺序，按照碱基互补的原则，抄录并转送至胞质，以决定蛋白质合成的氨基酸排列顺序。mRNA分子上每3个核苷酸为一组，决定肽链上某一个氨基酸，为三联体密码。tRNA(在蛋白质的模板mRNA和原料氨基酸间起桥梁作用)（分子量最小）包括双氢尿嘧啶，假尿嘧啶和甲基化的嘌呤等。tRNA一级结构特点：含10%20%稀有碱基，3末端为CCAOH，5末端大多为G，具有TC环，小分子核酸 每分子含有60-120个核苷酸tRNA二级结构特点：三叶草结构，氨基酸臂，DHU环，反密码子环，TC环额外环tRNA三级结构特点：倒L形tRNA所携带的特定的氨基酸是反密码子所识别的密码子所编码的氨基酸tRNA功能：转运、活化氨基酸，反密码子识别密码子，参与蛋白质翻译rRNA:参与组成核蛋白体，作为提供蛋白质合成的场所问其一，答三者：1.DNA变性：某些理化因素作用下，碱基对间的氢键被打断，DNA双链解开成两条单链的过程2.增色效应：变性后DNA溶液的紫外吸收作用增强的效应3.Tm（溶解温度）：DNA变性是在一个很窄的温度范围内发生的，这一范围内紫外吸收光值达到最大值。通常将核酸加热变性过程中50%DNA变性时的温度称为该核酸的解链温度，又称Tm。5. 核酶的化学本质：核酸6、DNA是遗传信息的载体，而遗传作用是由蛋白质功能来体现的，在两者之间RNA起着中介作用。其种类繁多，分子较小，一般以单链存在，可有局部二级结构，各类RNA在遗传信息表达为氨基酸序列过程中发挥不同作用。如：名称 功能核蛋白体RNA (rRNA) 核蛋白体组成成分信使RNA （mRNA) 蛋白质合成模板转运RNA (tRNA) 转运氨基酸不均一核RNA (HnRNA) 成熟mRNA的前体小核RNA (SnRNA) 参与HnRNA的剪接、转运小核仁RNA (SnoRNA) rRNA的加工和修饰第二章 核酸化学 测试题一、单项选择题1自然界游离核苷酸中，磷酸最常见是位于：A戊糖的C-5上B戊糖的C-2上C戊糖的C-3上D戊糖的C-2和C-5上E戊糖的C-2和C-3上2可用于测量生物样品中核酸含量的元素是：A碳B氢C氧D磷E氮3下列哪种碱基只存在于RNA而不存在于DNA：A尿嘧啶B腺嘌呤C胞嘧啶D鸟嘌呤E胸腺嘧啶4核酸中核苷酸之间的连接方式是：A2，3磷酸二酯键B糖苷键C2，5磷酸二酯键D肽键E3，5磷酸二酯键5核酸对紫外线的最大吸收峰在哪一波长附近？A280nmB260nmC200nmD340nmE220nm6有关RNA的描写哪项是错误的：AmRNA分子中含有遗传密码BtRNA是分子量最小的一种RNAC胞浆中只有mRNADRNA可分为mRNA、tRNA、rRNAE组成核糖体的主要是rRNA7大部分真核细胞mRNA的3-末端都具有：A多聚AB多聚UC多聚TD多聚CE多聚G8DNA变性是指：A分子中磷酸二酯键断裂B多核苷酸链解聚CDNA分子由超螺旋双链双螺旋D互补碱基之间氢键断裂EDNA分子中碱基丢失9DNA Tm值较高是由于下列哪组核苷酸含量较高所致？AG+ABC+GCA+TDC+TEA+C10某DNA分子中腺嘌呤的含量为15%，则胞嘧啶的含量应为：A15%B30%C40%D35%E7%1决定tRNA携带氨基酸特异性的关键部位是：AXCCA3末端 BTC环； CDHU环 D额外环 E反密码子环2根据Watson-Crick模型，求得每一微米DNA双螺旋含核苷酸对的平均数为：:A25400 B2540 C29411 D2941 E35053与片段TAGA互补的片段为：AAGAT BATCT CTCTA DUAUA4含有稀有碱基比例较多的核酸是：A胞核DNA B线粒体DNA CtRNA D mRNA5双链DNA的Tm较高是由于下列哪组核苷酸含量较高所致：AA+G BC+T CA+T DG+C EA+C6密码子GA，所识别的密码子是：ACAU BUGC CCGU DUAC E都不对7下列对于环核苷酸的叙述，哪一项是错误的？AcAMP与cGMP的生物学作用相反 B 重要的环核苷酸有cAMP与cGMPCcAMP是一种第二信使 DcAMP分子内有环化的磷酸二酯键二、多项选择题（在备选答案中有二个或二个以上是正确的，错选或未选全的均不给分）1DNA分子中的碱基组成是：AA+C=G+TBC=GCA=TDC+G=A+T2含有腺苷酸的辅酶有：ANAD+BNADP+CFADDFMN3DNA水解后可得到下列哪些最终产物：A磷酸B核糖C腺嘌呤、鸟嘌呤D胞嘧啶、尿嘧啶4关于DNA的碱基组成，正确的说法是：A腺嘌呤与鸟嘌呤分子数相等，胞嘧啶与胸嘧啶分子数相等B不同种属DNA碱基组成比例不同C同一生物的不同器官DNA碱基组成不同D年龄增长但DNA碱基组成不变5DNA二级结构特点有：A两条多核苷酸链反向平行围绕同一中心轴构成双螺旋B以A-T，G-C方式形成碱基配对C双链均为右手螺旋D链状骨架由脱氧核糖和磷酸组成6tRNA分子二级结构的特征是：A3端有多聚AB5端有C-C-AC有密码环D有氨基酸臂7DNA变性时发生的变化是：A链间氢链断裂，双螺旋结构破坏B高色效应C粘度增加D共价键断裂8mRNA的特点有：A分子大小不均一B有3-多聚腺苷酸尾C有编码区D有5C-C-A结构9影响Tm值的因素有：A一定条件下核酸分子越长，Tm值越大BDNA中G，C对含量高，则Tm值高C溶液离子强度高，则Tm值高DDNA中A，T含量高，则Tm值高10真核生物DNA的高级结构包括有：A核小体B环状DNAC染色质纤维D-螺旋三、填空题1核酸完全的水解产物是_、_和_。其中_又可分为_碱和_碱。2体内的嘌呤主要有_和_；嘧啶碱主要有_、_和_。某些RNA分子中还含有微量的其它碱基，称为_。3嘌呤环上的第_位氮原子与戊糖的第_位碳原子相连形成_键，通过这种键相连而成的化合物叫_。4体内两种主要的环核苷酸是_和_。5写出下列核苷酸符号的中文名称：ATP_bCDP_。6RNA的二级结构大多数是以单股_的形式存在，但也可局部盘曲形成_结构，典型的tRNA结构是_结构。7tRNA的三叶草型结构中有_环，_环，_环及_环，还有_。8tRNA的三叶草型结构中，其中氨基酸臂的功能是_，反密码环的功能是_。四、判断题（ ）1DNA是生物遗传物质，RNA则不是。（ ）2脱氧核糖核苷中的糖环3位没有羟基。（ ）3核酸中的修饰成分（也叫稀有成分）大部分是在tRNA中发现的。（ ）4真核生物mRNA的5端有一个多聚A的结构。（ ）5DNA的Tm值随（A+T）/（G+C）比值的增加而减少。（ ）6B-DNA代表细胞内DNA的基本构象，在某些情况下，还会呈现A型、Z型和三股螺旋的局部构象。（ ）7生物体内，天然存在的DNA分子多为负超螺旋。（ ）8mRNA是细胞内种类最多、含量最丰富的RNA。（ ）9tRNA的二级结构中的额外环是tRNA分类的重要指标。五、简答题1将核酸完全水解后可得到哪些组分? DNA和RNA的水解产物有何不同？2计算下列各题：（1）T7噬菌体DNA，其双螺旋链的相对分子质量为2.5107。计算DNA链的长度（设一对核苷酸的平均相对分子质量为650）。（2）相对分子质量为130106的病毒DNA分子，每微米的质量是多少？（3）编码88个核苷酸的tRNA的基因有多长？3核酸分子中是通过什么键连接起来的？4DNA分子二级结构有哪些特点？5在稳定的DNA双螺旋中，哪两种力在维系分子立体结构方面起主要作用？参考答案一、单项选择题1A 2D 3A 4E 5B 6C 7A 8D 9B 10D二、多项选择题1ABC 2ABC 3AC 4BD 5ABCD6DE 7AB 8ABC 9ABC 10AC三、填空题1磷酸 含氮碱 戊糖 含氮碱 嘌呤 嘧啶2腺嘌呤 鸟嘌呤 胞嘧啶 尿嘧啶 胸腺嘧啶 稀有碱基39 1 糖苷键 嘌呤核苷4cAMP cGMP5三磷酸腺苷 脱氧二磷酸胞苷6多核苷酸链 双螺旋 三叶草7二氢尿嘧啶 反密码 TC 额外 氨基酸臂8与氨基酸结合 辨认密码子四、判断题1错：RNA也是生命的遗传物质。2错：脱氧核糖核苷中的糖环2位没有羟基。3错：真核生物的染色体为DNA与组蛋白的复合体，原核生物的染色体为DNA与碱性精胺、亚精胺结合。4错：核酸的紫外吸收与溶液的pH值有关。5错：生物体的不同组织中的DNA，其碱基组成也不同。6对：核酸中的修饰成分（也叫稀有成分）大部分是在tRNA中发现的。7错：DNA的Tm值和GC含量有关，GC含量高则Tm高。8错：真核生物mRNA的3端有一个多聚A的结构。9对：（G+C）含量减少，DNA的Tm值减少，（A+T）/（G+C）比值的增加。10对：在细胞内，B-DNA代表DNA的基本构象，但在不同某些情况下，也会呈现A型、Z型和三股螺旋的局部构象。11对：DNA复性（退火）一般在低于其Tm值约2025的温度下进行的。12对：用碱水解核酸时，先生成2,3-环核苷酸，再水解为2或3-核苷酸。13对：生物体内，负超螺旋DNA容易解链，便于进行复制、转录等反应。14错：mRNA是细胞内种类最多、但含量很低的RNA。细胞中含量最丰富的RNA是rRNA。15对：不同tRNA中额外环大小差异很大，因此可以作为tRNA分类的重要指标。16错：对于提纯的DNA样品，如果测得OD260/OD2801.8，则说明样品中有蛋白质。17错：基因表达的最终产物可以是蛋白质或RNA。18错：核酸样品的纯度可以根据样品的OD260/OD280的比值判断，纯的DNA样品OD260/OD280=1.8，纯的RNA样品OD260/OD280=2.0。19错：真核生物的结构基因中包括内含子和外显子部分，经转录、加工后只有外显子部分翻译成蛋白质，与蛋白质氨基酸序列相对应。20对：真核生物成熟mRNA的5为帽子结构，即m7G（5）PPP（5）Nm-，因此两5端也是3-OH。五、简答题1答：核酸完全水解后可得到碱基、戊糖、磷酸三种组分。DNA和RNA的水解产物戊糖、嘧啶碱基不同。2答：（1）(2.5107/650) 0.34 = 1.3 104nm = 13m。（2）650/ 0.34 =1.9106/m。（3）88 0.34 nm = 30nm =0.3m。（4）104 3 0.34 =106nm 0.11m。（5）(96000/120) 3 320 = 76800。3答：（1）设DNA的两条链分别为和，那么： A =T，T=A，G=C，：C=G，因为，(A+ G)/（T+ C）= (A+ G)/（A+ G）= 0.7所以，互补链中（A+ G）/（T+ C）= 1/0.7 =1.43（2）在整个DNA分子中，因为A = T， G = C，所以，A+G = T+C，（A+G）/（T+C）= 1（3）假设同（1），则A+ T= T+ A，G+ C= C+G，所以，（A+ T）/（G+C）=（A+ T）/（G+C）= 0.7 （4）在整个DNA分子中（A+ T+ A+ T）/（G+C+ G+C）= 2（A+ T）/2（G+C）= 0.74答：将DNA的稀盐溶液加热到70100几分钟后，双螺旋结构即发生破坏，氢键断裂，两条链彼此分开，形成无规则线团状，此过程为DNA的热变性，有以下特点：变性温度范围很窄，260nm处的紫外吸收增加；粘度下降；生物活性丧失；比旋度下降；酸碱滴定曲线改变。Tm值代表核酸的变性温度（熔解温度、熔点）。在数值上等于DNA变性时摩尔磷消光值（紫外吸收）达到最大变化值半数时所对应的温度。5答：为（G + C）% = (Tm 69.3) 2.44 %= (89.3-69.3) 2.44 %=48.8%G = C = 24.4%(A + T)% = 1 48.8% =51.2%A = T = 25.6%6答：（1）阳离子的存在可中和DNA中带负电荷的磷酸基团，减弱DNA链间的静电作用，促进DNA的复性；（2）低于Tm的温度可以促进DNA复性；（3）DNA链浓度增高可以加快互补链随机碰撞的速度、机会，从而促进DNA复性。7答：核酸分子中是通过3,5-磷酸二酯键连接起来的。8答：按Watson-Crick模型，DNA的结构特点有：两条反相平行的多核苷酸链围绕同一中心轴互绕；碱基位于结构的内侧，而亲水的糖磷酸主链位于螺旋的外侧，通过磷酸二酯键相连，形成核酸的骨架；碱基平面与轴垂直，糖环平面则与轴平行。两条链皆为右手螺旋；双螺旋的直径为2nm，碱基堆积距离为0.34nm，两核酸之间的夹角是36，每对螺旋由10对碱基组成；碱基按A=T，GC配对互补，彼此以氢键相连系。维持DNA结构稳定的力量主要是碱基堆积力；双螺旋结构表面有两条螺形凹沟，一大一小。 9答：在稳定的DNA双螺旋中，碱基堆积力和碱基配对氢键在维系分子立体结构方面起主要作用。10答：tRNA的二级结构为三叶草结构。其结构特征为：（1）tRNA的二级结构由四
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