蛋白质答案
蛋白质及酶工程复习题
简答题：
1、分子报告
报告分子是一类易于检测的蛋白质，将其与目的基因融合，通过它的表达产物来标定目的基因的表达调控，分子报告即是这样的一种标定检测技术。该技术具有高灵敏度、检测方便且适合大规模检测的优点。具有以下特点：
1、报告分子应不存在于宿主中或易于和内源性基因相区别；
2、应该有一个简单、快速、灵敏及经济的分析方法来检测报告分子；
3、报告分子的分析结果应该具有很宽的线性范围，以便于分析启动子活性的幅
度变化；
4、报告基因的表达必须不改变受体细胞或生物的生理活动。
2、核酶:
核酶(ribosome)指的是具有催化活性的RNA, 即化学本质是核糖核酸(RNA), 却具有酶的催化功能。核酶的作用底物可以是不同的分子, 有些作用底物就是同一RNA分子中的某些部位。核酶的功能很多,有的能够切割RNA, 有的能够切割DNA, 有些还具有RNA 连接酶、磷酸酶等活性。与蛋白质酶相比，核酶的催化效率较低，是一种较为原始的催化酶。此外，一些单链DNA同样具有生物酶活性，目前只能人工合成。
RNA核酶主要有以下几种：Ⅰ型内含子、Ⅱ型内含子、RNaseP的RNA亚基、发夹状核酶、锤头状核酶、肝炎δ病毒核酶、VS核酶。
3、噬菌体展示技术
原理:
噬菌体展示技术是将多肽或蛋白质的编码基因或目的基因片段克隆入噬菌体外壳蛋白结构基因的适当位置(在阅读框正确且不影响其他外壳蛋白正常功能的情况下)，使外源基因产物与衣壳蛋白融合表达，外源蛋白随噬菌体的重新组装而展示到噬菌体表面的生物技术。
主要步骤：
将待筛选基因插入噬菌体信号肽序列与主要衣壳蛋白基因(基因Ⅷ或基因Ⅲ)之间,构成融合蛋白噬菌体库。经过吸附→洗涤→洗脱→繁殖的一个富集过程称淘洗。即先将目标蛋白固相化，如结合在塑料板的小孔表面上，加入噬菌体库并与目标蛋白或肽反应，经过清洗，将非特异结合的噬菌体洗掉，俘获有亲和力的，洗脱的可以再感染大肠杆菌而增殖。一轮淘洗使噬菌体富集103倍经几轮淘洗获得与目标蛋白相互作用的肽。
原则：
一、形成的融合蛋白表达在噬菌体表面，不影响也不干扰噬菌体生活周期，为保持外源蛋白天然构象，能被相应抗体或受体识别；
二、利用固定相支持物靶分子，采用适当的筛选方法，洗去非特异结合的噬菌体，筛选出目的噬菌体；
三、外源多肽或蛋白表达在噬菌体表面，其编码基因作为病毒基因组一部分可通过分泌型噬菌体的单链DAN测序推导出来。
应用：1、与蛋白质工程
将编码随机多肽的寡核苷酸克隆岛噬菌体展示载体上，构成高容量的多肽文库，
可用于特异性功能多肽的筛选。同样，利用噬菌体展示的cDAN文库，可筛选出特定的蛋白质或基因。2、与抗体工程……
4、分子印迹
将各种生物大分子从凝胶转移到一种固定基质上的过程称为印迹技术（blotting）。
原理：
当模板分子（印迹分子）与聚合物单体接触时会形成多重作用点，通过聚合过程这种作用就会被记忆下来，当模板分子除去后，聚合物中就形成了与模板分子空间构型相匹配的具有多重作用点的空穴，这样的空穴将对模板分子及其类似物具有选择识别特性。
步骤:
1.在一定溶剂（也称致孔剂）中，模板分子与功能单体依靠官能团之间的共价或非共价作用形成主客体配合物；
2.加入交联剂，通过引发剂引发进行光或热聚合，使主客体配合物与交联剂通过自由基共聚合在模板分子周围形成高联的刚性聚合物；
3.将聚合物中的印迹分子洗脱或解离出来。
分类
1.共价键法（预组装方式）聚合前印迹分子与功能单体反应形成硼酸酷、西夫碱、亚胺、缩醛等衍生物，通过交联剂聚合产生高分子聚合物，用水解等方法除去印迹分子即得到共价结合型分子印迹聚合物。
2.非共价键法（自组装方式）非共价键法是制备分子印迹聚合物最有效且最常用的方法。这些非共价键包括静电引力（离子交换）、氢键、金属鳌合、电荷转移、疏水作用以及范德华力等。其中最重要的类型是离子作用，其次是氢键作用。聚合方法
1、包埋法将蛋白质分子、功能载体、交联剂和诱发剂通过光引发或热引发制成块状聚合物，经粉碎、过筛得到细小颗粒，该法易于控制；而且对蛋白有良好的识别能力。
2、表面印迹法将蛋白转铁蛋白在溶液中与硼酸酯硅烷发生作用，然后在多孔硅胶颗粒上进行聚合，高效液相色谱（HPLC）检测显示，该聚合物对转铁蛋白显示了特异性吸附，但较为微弱。该法识别位点处于颗粒表面，通常在微球表面进行键合作用，颗粒均匀，易洗脱并可提高吸附性能再色谱操作或制备制备生物芯片方面有良好应用前景。
3、抗原决定基法将印迹大分子蛋白简化为印迹小分子，降低了实验难度抗原决定基法的关键在于对蛋白质三级结构的掌握和特异性短肽片段的选取。
应用潜力：
1、分离领域提供了简单、直接制备对蛋白质分子具识别能力的材料的方法。
2、模拟抗体模拟抗体可代替天然抗体用于免疫分析中，可免于用制备抗体的动物和相应的免疫技术。
3、生物感应器以酶或抗体做为其特异识别元件，除具传统生物感应器优点还有制作成本低、耐受性高、寿命长等，可大规模应用。
5、亲和标记
亲和标记是一类位点专一性的化学修饰，试剂（抑制剂）可以专一性地标记
于酶的活性部位上，使酶不可逆地失活，因此又称为专一性的不可逆抑制作用。属于这一方面的抑制剂可分为两类：一类是KS型的不可逆抑制剂，另一类是Kcat 型的不可逆抑制剂。前者是根据底物的结构设计的，它具有和底物结构相似的结合基团，同时还具有能和活性部位氨基酸残基的侧链基团反应的活性基团。后者则是根据酶催化过程设计的。设计或应用此类抑制剂，要求对酶的作用机制先有一定了解。这类抑制剂具有和底物类似的结构，具有被酶结合和催化的性质。此外，还有一个潜伏反应潜伏基团，在酶对它进行催化反应时，这个潜伏的反应基团被酶催化而活化，对活性为起不可逆抑制剂作用。这类抑制剂的转移行很高，常被人们称作“自杀性底物”。（例如，对以芳香族氨基酸为特异的基质的胰凝乳蛋白酶，用基质类似物的TPCK（L-1-甲苯磺酰胺-2-苯乙基氯甲基酮）与之反应，则TPCK在苯丙氨酸之侧链部分与胰凝乳蛋白酶进行特异的结合，在氯化甲酮部分反应，只是在活性部分存在的组氨酸残基有选择地烷基化。）光亲和标记是亲和标记中极其重要的一类。光亲和标记试剂在结构上出来有一般亲和时间的特定，还具有一个光反应基团。这类试剂反应一般分为两步进行：第一步，试剂先与蛋白质的活性部位在暗条件下发生特异性结合。第二步，光照，试剂被光激活后，产生一个高度活泼的功能基团，与活性部位的侧链基团发生反应。
6、什么是抗体酶？简述获得抗体酶的过程？
抗体酶是一种具有催化功能的抗体分子，在其可变区赋予了酶的属性。
获得抗体酶有诱导法、引入法、拷贝法三种，主要过程分别如下：
诱导法
(1)设计好适合的半抗原；
(2)将半抗原通过间隔链与载体蛋白（例如牛血清白蛋白等）偶联制成抗原；
(3)采用标准的单克隆抗体来制备、分离、筛选抗体酶。
引入法
采用选择性化学修饰方法，或者采用白质工程和基因工程技术将催化基团或辅助因子引入到抗体的抗原结合部位。
拷贝法
(1)用酶作为抗原免疫动物得到抗酶的抗体；
(2)再将此抗体免疫动物并进行单克隆化，获得单克隆的抗抗体；
(3)对抗抗体进行筛选，获得具有原来酶活性的抗体酶。
7、蛋白质芯片
蛋白质芯片是一种高通量的蛋白功能分析技术，可用于蛋白质表达谱分析，研究蛋白质与蛋白质的相互作用，甚至DNA－蛋白质、RNA－蛋白质的相互作用，筛选药物作用的蛋白靶点等。原理：它是将大量预先设计的蛋白质分子或检测探针固定在芯片上组成密集的阵列，利用抗原与抗体、受体与配体、蛋白与其他分子的相互作用进行检测。
根据用途的不同，蛋白质芯片可分为：1、蛋白功能芯片：将天然蛋白、酶或酶底物固定在载体上高通量分析，可用来进行蛋白-蛋白、蛋白-多肽、蛋白-小分子、蛋白质-DNA反应的研究。2、蛋白检测芯片：将具有高度亲和特异性的蛋白质或多肽固定在载体上，制备检测芯片用以识别复杂生物样品中的抗原、目标多肽和蛋白。
优点：1、快速、定量分析大量蛋白质；2、使用简单，结果正确率较多，只
需少量血样标本即可进行分析和检测；3、采用光敏染料标记，灵敏度高，准确性好；4、所需试剂好，可直接应用血清样本，便于诊断，实用性强。
8、蛋白质打靶技术
基因打靶技术是一种定向改变生物活体遗传信息的实验手段。它采用了一种被称为免疫外源凝集素的新工具，这是一种通过DNA重组技术而获得的IgG的Fc片段和目标受体胞外域的融合蛋白。通过对生物活体遗传信息的定向修饰（包括基因灭活、点突变引入、缺失突变、外源基因定位引入、染色体组大片段删除等），并使修饰后的遗传信息在生物活体内遗传，表达突变的性状，从而研究基因功能等生命科学的重大问题，以及提供相关的疾病治疗、新药筛选评价模型等。影响基因打靶技术的因素：1 同源片段来源及长度的影响 2 调控元件的影响3 外源DNA导入方法的影响4 靶基因位点的影响
优点：1、与基因打靶技术仅限于在鼠体应用不同，蛋白打靶原则上可用于任何物种。2、与单克隆技术抗体相比，其在改变靶目标功能方面是高效的；3、免疫外源凝集素是高度稳定的蛋白，不像反义核苷酸易被降解，经典的药理学研究缺少蛋白打靶高度稳定的蛋白。
缺陷：不能与细胞内的蛋白相作用，应用仅限于抗体。
三、固定化后酶性质的变化
1.固定化对酶活性的影响：酶活性下降，反应速度下降
原因：酶结构的变化、空间位阻
2.固定化对酶稳定性的影响
a)操作稳定性提高
b)贮存稳定性比游离酶大多数提高。
c)对热稳定性，大多数升高，有些反而降低。
d)对分解酶的稳定性提高。
e)对变性剂的耐受力升高
3.pH的变化
（1）改变酶的空间构象
（2）影响酶的催化基团的解离
（3）影响酶的结合基团的解离
（4）改变底物的解离状态，酶与底物不能结合或结合后不能生成产物。
4．最适温度变化
一般与游离酶差不多，但有些会有较明显的变化。
5．底物特异性变化
作用于低分子底物的酶特异性没有明显变化
既可作用于低分子底物又可作用于大分子低物的酶特异性往往会变化。
10、酶定向进化
1.酶分子定向进化，简称酶定向进化，是模拟自然进化过程（随机突变和自
然选择），在体外进行酶基因的人工随机突变，建立突变基因文库，在人工控制条件的特殊环境下，定向选择得到具有优良催化特征的酶的突变体的技术过程
2.酶定向进化的一般过程：1）.随机突变：一般运用PCR技术、DNA重排技
术、基因家族重排技术
2）.构建突变基因文库：选择合适的载体与突变酶基因形成重组DNA，噬菌体外壳蛋白将重组DNA进行包装，形成基因文库。
3）.定向选择：一般运用平板筛选法、依据颜色变化筛选突变基因、依据透明圈情况筛选突变基因
3.酶定向进化的特点：1 ）适应面广2 ）目的性强3）效果显著
11、基因家族重排技术
又称为基因家族改组技术，是从基因家族的若干同源基因出发，用酶(DNase Ⅰ)切割成随机片断，经过不加引物的多次PCR循环，使DNA的碱基序列发生重新排布而引起基因突变的技术过程。
DNA家族重排技术从基因家族的若干同源基因出发将两条或多条正突变基因出发，通过脱氧核糖核算酶Ⅰ（DNase Ⅰ)等酶的作用，随机切割成若干DNA片断，然后将这些随机片断在不加引物的条件下经过多次PCR循环，使这些DNA随机片断互为模板和引物进行扩增、延伸，再加入适宜的引物进行PCR反应，获得全长基因。然后构建突变基因文库、采用高通量筛选技术筛选获得正突变基因。
问答题：
1、什么是亲和层析？如何根据目的产物选择洗脱方式？
亲和层析是利用蛋白质和配体专一性识别并结合的特性而分离蛋白质的一种层析方法。
洗脱抗原上的抗体时，采用游离的抗原进行洗脱，也可降低PH来洗脱（2.8），酶和其底物，抑制剂和激活剂，糖蛋白和糖链，DNA结合蛋白和DNA，膜受体蛋白和激素，带有标签的基因融合蛋白和该标签的特异性结合物（如组氨酸标签和镍离子）。
2、什么是固定化酶，固定化酶的特点？
1固定化酶的定义
固定化酶是指固定在一定载体上并在一定的空间范围内进行催化反应的酶。固定化酶既保持了酶的催化特性，又克服了游离酶的不足之处，具有增加稳定性，可反复或连续使用以及易于和反应产物分开等显著优点。
2 固定化酶的特点
(1)稳定性:固定化酶的稳定性一般比游离酶的稳定性好。
(2)最适温度: 固定化酶的最适作用温度一般与游离酶差不多，活化能也变化不大。
(3)最适pH值: 酶经过固定化后，其作用的最适pH值往往会发生一些变化。影响固定化酶最适pH值的因素主要有两个，一个是载体的带电性质，另一个是酶催化反应产物的性质。
(4)底物特异性: 固定化酶的底物特异性与游离酶比较可能有些不同，其变化与底物分子量的大小有一定关系。对于那些作用于低分子底物的酶，固定化前后的底物特异性没有明显变化。
固定化酶底物特异性的改变，是由于载体的空间位阻作用引起的。
3、什么是基因融合技术？基因融合技术的特点。
概念：将不同的基因或者基因片段序列构成一个新的杂合基因，经合适的表达系统表达后，获得由不同功能蛋白拼合在一起的新型多功能蛋白的技术。手段是将第一个蛋白基因的终止密码子删除，接上带有终止密码子的第二个蛋白或者多肽基因，实现两个基因的融合表达。
特点：
1、通过与一特异性蛋白质或者其特异的结构域形成融合入蛋白，可使表达产物得到有效的回收和纯化；
2、通过与不同功能的蛋白质融合，产生新的多功能的蛋白；
3、与报告分子的融合蛋白结合，应用于蛋白定位和转基因动物；
4、避免目的产物被快速降解，稳定表达产物的产率；
5、改变目的蛋白在胞内的溶解性，防止包涵体的产生；
6、将表达的外源蛋白定向地定位在宿主的不同区域；
7、通过想形成融合蛋白，再切去融合部分，能可靠可重复的获得蛋白质；
8、是基因改造的手段，应用于蛋白质结构功能的研究。
5、简述凝胶层析、亲和层析、离子交换层析的原理和操作要点？
凝胶层析原理：
单个凝胶珠本身像个"筛子"。不同类型凝胶的筛孔的大小不同。如果将这样的凝胶装入一个足够长的柱子中，作成一个凝胶柱。当含有大小不同的蛋白质样品加到凝胶柱上时，比凝胶珠平均孔径小的蛋白质就要连续不断地穿入珠子的内部，这样的小分子不但其运动路程长，而且受到来自凝胶珠内部的阻力也很大，所以越小的蛋白质，把它们从柱子上洗脱下来所花费的时间越长！凝胶中只有很少的孔径可接受大的蛋白。因此，大的蛋白质直接通过凝胶珠之间的缝隙首先被洗脱下来。凝胶过滤所用的凝胶孔径大小的选择主要取决于要纯化的蛋白质分子量。
凝胶层析操作要点：
1、凝胶的选择
根据实验目的不同选择不同型号的凝胶。如果实验目的是将样品中的大分子物质和小分子物质分开，由于它们在分配系数上有显著差异，这种分离又称组别分离，一般可选用Sephadex G-25和G-50，对于小肽和低分子量的物质（1000-5000）的脱盐可使用Sephadex G-10，G-15及Bio-Gel-p-2或4。如果实验目的是将样品中一些分子量比较近似的物质进行分离，这种分离又叫分级分离。一般选用排阻限度略大于样品中最高分子量物质的凝胶。
2、凝胶柱的制备
在沸水浴中将湿凝胶浆逐渐升温至近沸，1-2小时即可达到凝胶的充分胀溶。加热法既可节省时间又可消毒。
在平衡过程中逐渐增加到层析的流速，千万不能超过最终流速。平衡凝胶床过夜，使用前要检查层析床是否均匀，有无“纹路”或气泡，或加一些有色物质来观察色带的移动，如带狭窄、均匀平整说明层析柱的性能良好，色带出现歪曲、散乱、变宽时必须重新装柱。
3、加样和洗脱
凝胶床经过平衡后，在床顶部留下数亳升洗脱液使凝胶床饱和，再用
滴管加入样品。一般样品体积不大于凝胶总床体积的5%-10%。
样品加入后打开流出口，使样品渗入凝胶床内，当样品液面恰与凝胶床表面相平时，再加入数毫升洗脱液中洗管壁，使其全部进入凝胶床后，将层析床与洗脱液贮瓶及收集器相连，预先设计好流速，然后分部收集洗脱液，并对每一馏份做定性、定量测定。
4、凝胶柱的重复使用、凝胶回收与保存
一次装柱后可以反复使用，不必特殊处理，并不影响分离效果。为了防止凝胶染菌，可在一次层析后加入0.02%的叠氮钠，在下次层析前应将抑菌剂除去，以免干扰洗脱液的测定。
如果不再使用可将其回收，一般方法是将凝胶用水冲洗干净滤干，依次用70%、90%、95%乙醇脱水平衡至乙醇浓度达90%以上，滤干，再用乙醚洗去乙醇、滤干、干燥保存。湿态保存方法是凝胶浆中加入抑菌剂或水冲洗到中性，密封后高压灭菌保存。
亲和层析原理：
亲和层析是一种吸附层析，抗原（或抗体）和相应的抗体（或抗原）发生特异性结合，而这种结合在一定的条件下又是可逆的。所以将抗原（或抗体）固相化后，就可以使存在液相中的相应抗体（或抗原）选择性地结合在固相载体上，借以与液相中的其他蛋白质分开，达到分离提纯的目的。亲和层析操作要点：
理想的载体应具有下列基本条件：①不溶于水，但高度亲水；②惰性物质，非特异性吸附少；③具有相当量的化学基团可供活化；④理化性质稳定；
⑤机械性能好，具有一定的颗粒形式以保持一定的流速；⑥通透性好，最好为多孔的网状结构，使大分子能自由通过；⑦能抵抗微生物和醇的作用。离子交换层析原理：
离子交换层析中，基质是由带有电荷的树脂或纤维素组成。带有正电荷的称之阴离子交换树脂；而带有负电荷的称之阳离子树脂。离子交换层析同样可以用于蛋白质的分离纯化。由于蛋白质也有等电点，当蛋白质处于不同的pH条件下，其带电状况也不同。阴离子交换基质结合带有负电荷的蛋白质，所以这类蛋白质被留在柱子上，然后通过提高洗脱液中的盐浓度等措施，将吸附在柱子上的蛋白质洗脱下来。结合较弱的蛋白质首先被洗脱下来。反之阳离子交换基质结合带有正电荷的蛋白质，结合的蛋白可以通过逐步增加洗脱液中的盐浓度或是提高洗脱液的pH值洗脱下来。
离子交换层析操作要点：
●离子交换剂预处理和装柱对于离子交换纤维素要用流水洗去少量碎的
不易沉淀的颗粒，以保证有较好的均匀度，对于已溶胀好的产品则不必经这一步骤。
●溶胀的交换剂使用前要用稀酸或稀碱处理，使之成为带H+或OH-的交换
剂型。
●已平衡的交换剂在装柱前还要减压除气泡。
●样品中的不溶物应在透析后或凝胶过滤前，以离心法除去。为了达到满
意的分离效果，上样量要适当，不要超过柱的负荷能力。
●洗脱：为了使复杂的组份分离完全，往往需要逐步改变pH或离子强度，
其中最简单的方法是阶段洗脱法，即分次将不同pH与离子强度的溶液加入，使不同成分逐步洗脱。
洗脱时应满足以下要求：①洗脱液体积应足够大，一般要几十倍于床体积，从而使分离的各峰不至于太拥挤。②梯度的上限要足够高，使紧密吸附的物质能被洗脱下来。③梯度不要上升太快，要恰好使移动的区带在快到柱末端时达到解吸状态。
5、举例说明酶在医药、制药等方面的应用。
白细胞介素2
6、简述定点突变技术的主要技术过程及其在酶分子修饰中的应用。
定点突变技术主要过程：
1)对待突变基因测序结果进行分析，设计突变方案；
2)根据突变方案设计合成覆盖突变位点的双向引物，合成目的DNA两端引物，
进行高保真PCR反应；
3)默认情况下，将PCR产物克隆至T载，或者根据要求亚克隆至目的载体；DNA
测序验证突变序列的正确性。
在酶分子修饰中的应用：
1、改进α-抗胰蛋白酶：
通过寡聚核苷酸介导的点突变把Met358变成Val358，使α-抗胰蛋白酶的抗氧化能力增强。突变的α-抗胰蛋白酶有效地抑制了弹性硬蛋白酶活性，而且不会因氧化而失活。
2、提高重组干扰素的专一活性：
人的β干扰素基因在大肠杆菌中表达，合成大量无活性的二聚体或多聚体β-IFN，研究表明β-IFN含有3个Cys，因此有可能有一个或几个Cys形成了不正确的二硫键，人们将Cys17突变成Ser（因为Ser和Cys在结构上只有-OH和-SH不同），突变后的干扰素抗病毒活性提高了，稳定性大大增强。
3、提高T4溶菌酶的热稳定性：
T4溶菌酶中只有两个半胱氨酸，而且它们之间不肯能形成二硫键，通过分析，如把Ile3变成Cys3，那么与Cys97在空间商彼此接近，保证形成新的二硫键后，分子总体构象不会受影响，可保持酶活性。通过定点突变把几个不同位置上的密码子都变成TGT，突变后的蛋白可在3与97位，9与194以及21和142位之间形成新的二硫键。突变后的酶热稳定性更高。
4、磷酸丙糖异构酶的结构改造提高其稳定性：
高温下Asn和Gln容易脱氨变成Asp和Glu，可导致肽链的局部构象改变而失活，因此可将Asn和Gln突变为其他氨基酸。酿酒酵母的磷酸丙糖异构酶有两个相同的亚基，每个亚基含两个Asn，对酶的热稳定性有决定作用，实验中把14位和78位的Asn突变为Thr或Ile都能增强酶的热稳定性。7、简述易错PCR技术进行体外基因突变的主要过程。
易错PCR是一种简便快速地在DNA序列中随机制造突变的方法，进行体外基因突变的操作步骤是：
(1)加入需要突变的基因；
(2)在正常PCR反应体系中改变某些组分如Mn2+、Mg2+的量，或者使用低保真度的DNA聚合酶；
(3)在这种易错条件下进行PCR扩增来创造序列多样性的DNA序列文库；
(4)为了获得满意的结果，可以采用连续易错PCR法，即将上一次获得的有利突变基因作为本次扩增的模版，连续进行随机诱变。
(5)通过表型观察选择和筛选。
8、什么叫做DNA重排技术？其主要过程包括哪些步骤？
DNA重排技术：根据DNA片段在基因组中位置的变化，即从一个位置变换到另一个位置，从而改变基因活性的一种调节方式。DNA改造（DNA shuffling）技术是目前分子定向进化技术中最成功，也是应用最广泛的随机突变方法，其原理（步骤）如下：
1)单个基因或一组相关基因经酶切产生一系列随机大小的DNA片段。
2)无引物PCR，具有互补3’末端的片段互为引物，各为模版，通过不断的PCR
循环在不同模版上随机互补结合并进一步延伸。
3)最后利用基因两端序列为引物合成全长的重排产物。这些重排产物的集合被
称作突变文库。
4)对突变文库进行筛选，选择改良的突变体进行下一轮shuffling循环，重复
多次重排和筛选，知道最终获得性状比较理想的突变体。
5)DNA改组成功取决于三个因素：相关基因组中基因的相似程度、酶切产生的
DNA片段大小和退火温度。此外，如果将突变频率控制在适度范围内，能有效地在目的基因中引入点突变，使得DNA改组技术有更广阔的应用空间。DNA shuffling不仅可以在单个基因中引入突变，它也能对基因家族进行改造。
该方法可以跨过物种界限，在不同的物种来源的DNA基因之间进行重组。
9、简述蛋白质分子设计的原理、程序。
原理： (网上找的)
1．内核假设。假设蛋白质独特的折叠形式主要由蛋白质内核中的残基相互作用决定。（所谓内核指蛋白质在进化过程中的保守区域，由氢键连接的二级结构单元组成。）
2．所有蛋白质内部都是密堆积且没有重叠。
3．所有内部的氢键都是最大满足的（主链和侧链）。
4．疏水和亲水基团需要合理地分布在溶剂的可及与不可及表面。分布代表了疏水效应的主要驱动力。要在原子水平上区分疏水和亲水部分；表面安排少许疏水基团、内部安排少许亲水基团。
5．金属蛋白质中配位残基的替换要满足金属配位几何。
6．对于金属蛋白，围绕金属中心的第二壳层的相互作用是最重要的。金属的第二壳层通常涉及蛋白主链的相互作用，有时也参与同侧链或水分子的相互作用。这些相互作用符合蛋白质折叠的热力学要求；氢键固定在空间的配位位置。
7．最优的氨基酸侧链几何排列。蛋白质侧链构象决定于立体势垒和氨基酸的位置。
8．结构及功能的专一性。
程序：
1、收集相关蛋白质的结构信息。收集待研究蛋白质的一级结构、立体结构、
功能结构域及与之相关的同源蛋白质等相关数据。为蛋白质分子设计提
供依据和蓝本。
2、建立所研究蛋白的结构模型。
3、结构模型的生物信息分析。确定其三维结构的特点，功能活性区域以及
分布、结构中存在的二硫键数目和位置等，为选择设计目标提供依据。
4、选择设计目标。确定所要建造的三级结构，找出对所要求的性质有重要
影响的位点或区域。
5、序列设计。选择的序列应尽可能不同于天然结构的序列，且要考虑氨基
酸结构形成特定二级结构的倾向性。
6、预测结果。预测多肽的二级结构和三级结构，初步检验设计的正确程度。
7、获得新蛋白。
8、新蛋白的检验。三方面检测：①是否存在蛋白质多聚体；②二级结构与
预期是否吻合；③是否有三级结构。
9、完成新蛋白的设计。
10、常见的融合蛋白标签和报告分子是什么？
书上的有的融合蛋白标签有poly-Arg、 poly-His、FLAG、Strep-tagⅡ、c-myc、S-Tag、HAT、3×FLAG、calmodulin-binding peptide、SBP、chitin-binding domain、cellulose-binding domain、glutathione S-transferase、Maltose-binding protein。
报告分子：氯霉素乙酰基转移酶(CAT)、β半乳糖苷酶、荧光素酶、分泌型碱性磷酸酶(SEAP)、荧光蛋白家族
11、如何在大肠杆菌中实现外源蛋白的高效表达？
1)调整外源基因的A＋T,放置提前终止的发生、可以用密码子的简并性来调整。
2)采用非连续性多核苷酸定点突变方法对于cDNA中E.coli稀有密码子进行同
义突变来提高翻译速度和质量、防止突变影响蛋白质的结构与功能
3)利用密码子简并性、采用大肠杆菌常用密码子、减少G、C含量、调整SD序
列与起始密码子的距离、预测TIR二级结构的形成、保证SD序列与ATG之间成单链状
4)对于3-UTR的处理方式同上只是不必减少GC含量
5)选择适合于外源基因的载体
6)选择适合于重组载体的宿主菌
7)采用化学诱导性启动子、控制细菌的生长速率、防止质粒拷贝数下降
8)改造是宿主菌的蛋白水解酶缺失或者在培养液中加入其他外源蛋白来消耗
蛋白水解酶、或者调节Ph/使之不利于水解酶发挥作用、或者控制温度使其不利于蛋白水解酶的适宜温度范围
9)选择合适的培养基、pH值温度等
10)减少抑制乙酸等副产物的产生及作用
12、简述蛋白质的质谱分析原理与方法？
蛋白质质谱分析原理：
通过电离源将蛋白质分子转化为气相离子，然后利用质谱分析仪的电场，磁场将具有特定质量和电荷比值（M/Z值）的蛋白质离子分离开来，经过离子检测器收集分离的离子，确定离子的M/Z值，分析鉴定未知的蛋白质。
蛋白质质谱分析方法：
第一种称为蛋白图谱，它是使用特异性的酶解或化学水解的方法将蛋白质切成小的片段，然后用质谱检测各产物肽的分子质量，将所得肽谱数据输入数据库，搜索与之对应的一直蛋白，从而获取待测蛋白序列；
第二种方法是利用待测分子在电离及飞行过程中产生的亚稳离子，通过分析相邻同组类型峰的质量差，识别相应的氨基酸残基，其中亚稳离子碎裂既包括“自
身”碎裂，又有外界作用诱导的碎裂；
第三种方法称为梯状测序，是用化学探针或酶解使蛋白或肽从N端或C端逐一降解下氨基酸残基，形成相互间差一个氨基酸残基的系列肽，再经过质谱检测，由相邻峰的质量差可知相应氨基酸残基。
13、电泳？有哪些主要的电泳方法用于蛋白质分离纯化和鉴定？
答：电泳：蛋白质是两性电解质，在一定的PH条件下，蛋白质带有电荷，不同的蛋白质所带的电荷的种类和数目不同，因此其在电场中移动的速度不同，从而把蛋白质分开，这种实验技术即为电泳。
主要方法： 1. 聚丙烯酰胺凝胶电泳2.等电聚焦电泳。3.双向电泳
具体原理与过程在书上P219——P223页。
14、蛋白质芯片技术特点及应用。
答：蛋白质芯片的概念：也叫蛋白质微阵列，是将大量蛋白质有规则地固定到某种介质载体上，利用蛋白质与蛋白质，酶与底物，蛋白质与其他小分子之间的相互作用检测分析蛋白质的一种芯片。（这个貌似题目没有要求，我觉得打上比较好）
蛋白质芯片的技术特点：它的主要优点体现在：1.快速，定量，同时分析大量蛋白质。2.使用简单，结果正确率较高，只需少量血样标本即可进行分析和检测。
3.采用光敏染料标记，灵敏度高，准确性好。3、所需试剂少，可直接应用血清样本，便于诊断，实用行强。其不足在于稳定性及操作复杂，花费大，费时。（还有与传统分析与酵母双杂交系统的比较，在书本上P234下方）
蛋白质芯片技术的应用：1、基础研究：蛋白质-DNA相互作用研究；蛋白质-mRNA 相互作用研究。
2、临床：蛋白质芯片技术在临床方面有着广泛的应用，尤其是在疾病的诊断和疗效判定，即生物学标志物的检测上。例如蛋白质芯片应用与自身免疫疾病的诊断。（具体例子请看P235）
3、新药研制：研制一种新药往往要对上千种化合物进行筛选，蛋白质芯片高通量，并行性的特点，大大地加快了化合物的筛选速度。通过蛋白质芯片观察由于暴露在药物作用之下而诱导的基因表达谱，从而能在药物开发的早期阶段进行各种正确的毒理学检测。
此外，蛋白质芯片技术还对中药现代化有巨大作用，将中药药性，功效与特定疾病的基因表达调控相关联，在分子水平上诠释传统的中药理论和作用机制，将对我国中药资源的发展影响深远。
蛋白质芯片提供了再蛋白质水平研究基因组中基因的功能，如酶活性，蛋白质-蛋白质间的相互作用，蛋白质-核酸间的相互作用，蛋白质-小分子药物间的相互作用。（具体例子P235下方）
4.环境监测及食品检验：用来检测环境或食品中的微量的有毒化学物质或病原菌（如大肠杆菌）。
生物化学试题库及其答案——蛋白质的生物合成 (1)
一、选择题 1．下列有关mRAN的论述，正确的一项是（） A、mRNA是基因表达的最终产物 B、mRNA遗传密码的阅读方向是3′→5′ C、mRNA遗传密码的阅读方向是3′→5′ D、mRNA密码子与tRNA反密码子通过A-T，G-C配对结合 E、每分子mRNA有3个终止密码子 2．下列反密码子中能与密码子UAC配对的是（） A、AUG B、AUI C、ACU D、GUA 3．下列密码子中，终止密码子是（） A、UUA B、UGA C、UGU D、UAU 4．下列密码子中，属于起始密码子的是（） A、AUG B、AUU C、AUC D、GAG 5．下列有关密码子的叙述，错误的一项是（） A、密码子阅读是有特定起始位点的 B、密码子阅读无间断性 C、密码子都具有简并性 D、密码子对生物界具有通用性 6．密码子变偶性叙述中，不恰当的一项是（） A、密码子中的第三位碱基专一性较小，所以密码子的专一性完全由前两位决定 B、第三位碱基如果发生了突变如A G、C U，由于密码子的简并性与变 偶性特点，使之仍能翻译出正确的氨基酸来，从而使蛋白质的生物学功能不变 C、次黄嘌呤经常出现在反密码子的第三位，使之具有更广泛的阅读能力，（I-U、I-C、I-A）从而可减少由于点突变引起的误差 D、几乎有密码子可用或表示，其意义为密码子专一性主要由头两个 碱基决定 7．关于核糖体叙述不恰当的一项是（） A、核糖体是由多种酶缔合而成的能够协调活动共同完成翻译工作的多酶复合体 B、核糖体中的各种酶单独存在（解聚体）时，同样具有相应的功能 C、在核糖体的大亚基上存在着肽酰基（P）位点和氨酰基（A）位点 D、在核糖体大亚基上含有肽酰转移酶及能与各种起始因子，延伸因子，释放因 子和各种酶相结合的位点 8．tRNA的叙述中，哪一项不恰当（） A、tRNA在蛋白质合成中转运活化了的氨基酸 B、起始tRNA在真核原核生物中仅用于蛋白质合成的起始作用 C、除起始tRNA外，其余tRNA是蛋白质合成延伸中起作用，统称为延伸tRNA D、原核与真核生物中的起始tRNA均为fMet-tRNA 9．tRNA结构与功能紧密相关，下列叙述哪一项不恰当（） A、tRNA的二级结构均为“三叶草形” B、tRNA3′-末端为受体臂的功能部位，均有CCA的结构末端 C、TyC环的序列比较保守，它对识别核糖体并与核糖体结合有关
蛋白质组学答案终稿
1，基因组：一个细胞或病毒所包含的全部基因。 2，蛋白质组(Proteome)的概念最先由Marc Wilkins提出。定义：蛋白质组是由一个细胞，一个组织或一个机体的基因组所表达的全部相应的蛋白质。是一个整体概念。 3，蛋白质组学：是一门以全面的蛋白质性质研究(如表达水平、转录修饰、相互作用等)为基础，在蛋白质水平对疾 病机理、细胞模式、功能联系等方面进行探索的科学，包括表达蛋白质组学，细胞谱蛋白质组学以 3，等电聚焦：分离两性分子，特别是分离蛋白质的一种技术。根据在一个电场的影响下这些两性分子在ph梯度上的分布情况进行分离 等电聚焦技术：在一个pH梯度和外加电场下，蛋白质有移向pH梯度中使其净电荷为零的点的倾向。（带正电荷移向阴极，带负电荷移向阳极）。IEF可以基于极微小的电荷差异而分离蛋白，具有高分辨率。4，负染就是用重金属盐（如磷钨酸、醋酸双氧铀）对铺展在载网上的样品进行染色；吸去染料，样品干燥后，样品凹陷处铺了一薄层重金属盐，而凸的出地方则没有染料沉积，从而出现负染效果（图2-15），分辨力可达1.5nm左右 5，质谱（又叫质谱法）是一种与光谱并列的谱学方法，通常意义上是指广泛应用于各个学科领域中通过制备、分离、检测气相离子来鉴定化合物的一种专门技术。 质谱分析是一种测量离子荷质比（电荷-质量比）的分析方法，其基本原理是使试样中各组分在离子源中发生电离，生成不同荷质比的带正电荷的离子，经加速电场的作用，形成离子束，进入质量分析器。在质量分析器中，再利用电场和磁场使发生相反的速度色散，将它们分别聚焦而得到质谱图，从而确定其质量。 7，分子离子峰：子受电子束轰击后失去一个电子而生成的离子M+成为分子离子。在质谱图中，由M+所形成的峰称为分子离子峰。 7.碎片离子峰当电子轰击的能量超过分子离子电离所需要的能量（50~70eV）时，可能使分子离子的化 学键进一步断裂，产生质量数较低的碎片，称为碎片离子。在质谱图上出现相应的峰，称为碎片离子峰。 碎片离子峰在质谱图上位于分子离子峰的左侧。研究最大丰度的离子断裂过程，能提供被分析化合物的结构信息。 8.软电离技术在质谱分析中，离子源是将分子离解成离子或解离成碎片，在这里分子失去电子， 生成带正电荷的分子离子。分子离子可进一步裂解，生成质量更小的碎片离子。由于离子化所需要的能量随分子不同差异很大，因此，对于不同的分子应选择不同的离解方法。通常称能给样品较大能量的电离方法为硬电离方法，而给样品较小能量的电离方法为软电离方法，后一种方法适用于易破裂或易电离的样品。 9.源内衰变技术（insource-decay，ISD）源内衰变发生在离子源区域内，时间为激光撞击之后几 百纳秒之内，是离子的“即可片段化”。这些片段离子通过衰减离子取出，能在线性飞行时间质谱中被发现，许多蛋白质和大的肽常在MOLDI-TOF-MS的离子源区域内变成肽离子片段。主要产生含N端的b型和含C端的y型片段离子，通过分析这些片段离子谱可鉴定蛋白质。 10.肽质量指纹图谱是指蛋白质被酶切位点专一的蛋白酶水解后得到的肽片段质量图谱。由于 每种蛋白质的氨基酸序列都不同，蛋白质被酶水解后，产生的肽片段序列也各不相同，其肽混合物质量数据也具特征性，这种特征就像指纹一样，所以称为指纹谱。肽质量指纹图谱可用于蛋白质的鉴定，用实验测得的PMF与蛋白数据库中的蛋白质理论PMF比对，就可以鉴定该蛋白质 肽序列标签是由一个多肽的部分氨基酸序列和该肽的质量以及该肽未测序部分的质量等组成。
生物化学蛋白质的结构与功能试题及答案
第一章蛋白质的结构与功能 [测试题] 一、名词解释：1．氨基酸 2．肽 3．肽键 4．肽键平面 5．蛋白质一级结构 6．α-螺旋 7．模序 8．次级键 9．结构域 10．亚基 11．协同效应 12．蛋白质等电点 13．蛋白质的变性 14．蛋白质的沉淀 15．电泳 16．透析 17．层析 18．沉降系数 19．双缩脲反应 20．谷胱甘肽 二、填空题 21．在各种蛋白质分子中，含量比较相近的元素是____，测得某蛋白质样品含氮量为15.2克，该样品白质含量应为____克。 22．组成蛋白质的基本单位是____，它们的结构均为____，它们之间靠____键彼此连接而形成的物质称为____。 23．由于氨基酸既含有碱性的氨基和酸性的羧基，可以在酸性溶液中带____电荷，在碱性溶液中带____电荷，因此，氨基酸是____电解质。当所带的正、负电荷相等时，氨基酸成为____离子，此时溶液的pH值称为该氨基酸的____。 24．决定蛋白质的空间构象和生物学功能的是蛋白质的____级结构，该结构是指多肽链中____的排列顺序。25．蛋白质的二级结构是蛋白质分子中某一段肽链的____构象，多肽链的折叠盘绕是以____为基础的，常见的二级结构形式包括____，____，____和____。 26．维持蛋白质二级结构的化学键是____，它们是在肽键平面上的____和____之间形成。 27．稳定蛋白质三级结构的次级键包括____，____，____和____等。 28．构成蛋白质的氨基酸有____种，除____外都有旋光性。其中碱性氨基酸有____，____，____。酸性氨基酸有____，____。 29．电泳法分离蛋白质主要根据在某一pH值条件下，蛋白质所带的净电荷____而达到分离的目的，还和蛋白质的____及____有一定关系。 30．蛋白质在pI时以____离子的形式存在，在pH>pI的溶液中，大部分以____离子形式存在，在pH 蛋白质 （一）名词解释 1．两性离子（dipolarion） 2．必需氨基酸（essential amino acid） 3．等电点(isoelectric point,pI) 4．稀有氨基酸(rare amino acid) 5．非蛋白质氨基酸(nonprotein amino acid) 6．构型(configuration) 7．蛋白质的一级结构(protein primary structure) 8．构象(conformation) 9．蛋白质的二级结构(protein secondary structure) 10．结构域(domain) 11．蛋白质的三级结构(protein tertiary structure) 12．氢键(hydrogen bond) 13．蛋白质的四级结构(protein quaternary structure) 14．离子键(ionic bond) 15．超二级结构(super-secondary structure) 16．疏水键(hydrophobic bond) 17．范德华力( van der Waals force) 18．盐析(salting out) 19．盐溶(salting in) 20．蛋白质的变性(denaturation) 21．蛋白质的复性(renaturation) 22．蛋白质的沉淀作用(precipitation) 23．凝胶电泳（gel electrophoresis） 24．层析（chromatography） (二) 填空题 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。 第四章蛋白质化学 、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. —血清标本的含氮量为5g/L,则该标本的蛋白质浓度是 A. 15g/L B. 20g/L C. 31/L D. 45g/L E. 55g/L 3. 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 E.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a碳原子均非手性碳原子 B. 除甘氨酸外，均为L-构型 C.只含a羧基和a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. xx反应 E. 考xxxx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Y羧基与另一氨基酸的a氨基脱水形成 C. 一个氨基酸的a-羧基与另一氨基酸的a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 生物化学-蛋白质化学练习含答案 第三章蛋白质化学练习卷 一、填空题 (一)基础知识填空 1. 组成蛋白质的碱性氨基酸 有、 和。酸性氨基酸有 和。 2. 在下列空格中填入合适的氨基酸名称。 (1) 是带芳香族侧链的极性氨基酸。 (2) 和是带芳香族侧链的非极性氨基酸。 (3) 和是含硫的氨基酸。 (4) 是最小的氨基酸， 是亚氨基酸。 (5)在一些酶的活性中心起重要作用并 含有羟基的分子量较小的氨基酸 是，体内还有另两个含羟基的氨基酸分别是 和。 3. 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 6. 个以内的氨基酸残基所组 成的肽称为寡肽。 7. 1953年维格诺尔德（D. Vingneaud） 第一次用化学法合成了具有生物活性 的肽—，因而获得诺贝尔奖。 9. 人工合成肽时常用的氨基保护基有、、、 。 10. 胰蛋白酶能水解和 的氨基酸的羧基所形成的肽键。 11. 胰凝乳蛋白酶能水解、 和的氨基酸的羧基侧所形成的肽键。 12. 溴化氰能水解羧基侧所 形成的肽键。13. 拆开蛋白质分子中二硫键的常用的 方法有一种还原法，其常用的试剂 是。 14. 蛋白质之所以出现各种无穷的构象 主要是因为键和键 能有不同程度的转动。 15. Pauling等人提出的蛋白质α螺旋模型，每圈螺旋包含 氨基酸残基，高度为 nm。每个氨基酸残基上升 nm。 16. 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。 17. 维持蛋白质一级结构的化学键是 和。 18. 维持蛋白质二级结构的化学键 是。 3 蛋白质组学相关试题及答案 1…Proteome(蛋白质组)：由一个细胞或者组织的基因组所表达的全部相应的蛋白质，称为蛋白质组。 Proteomics(蛋白质组学)：指应用各种技术手段来研究蛋白质组的一门新兴学科，即研究细胞在不同生理或病理条件下蛋白质表达的异同，对相关蛋白质进行分类和鉴定。更重要的是蛋白质组学的研究要分析蛋白质间相互作用和蛋白质的功能. 2…. Mass Spectrometer（质谱仪）：质谱仪是一个用来测量单个分子质量的仪器，但实际上质谱仪提供的是分子的质量与电荷比（m/z or m/e）。分离和检测不同同位素的仪器。即根据带电粒子在电磁场中能够偏转的原理，按物质原子、分子或分子碎片的质量差异进行分离和检测物质组成的一类仪器。质谱仪最重要的应用是分离同位素并测定它们的原子质量及相对丰度。 3. Proteome sample holographic preparation（蛋白组样品的全息制备）：（1）keep protein information（2）adapted to separation and identification methods（3）different samples,different extraction.蛋白质样品制备是蛋白质组研究的第一步，也是最关键的一步。因为这一步会影响蛋白质产量、生物学活性、结构完整性。因此要用最小的力量使细胞达到最大破坏程度同时保持蛋白质的完整性。 原则是，保持蛋白质的所有信息；选择合适的分离和鉴定方法；对于不同的样品要用不同的提取方法。 4.Post translational modification(蛋白质翻译后修饰) 肽链合成的结束，并不一定意味着具有正常生理功能的蛋白质分子已经生成。已知很多蛋白质在肽链合成后还需经过一定的加工（processing）或修饰，由几条肽链构成的蛋白质和带有辅基的蛋白质，其各个亚单位必须互相聚合才能成为完整的蛋白质分子。 5.De novo sequencing(从头测序) unknow peptide从头测序为蛋白质组研究提供了一种不用借助于任何蛋白质序列数据库信息，直接解读串联质谱数据的方法。其基本算法主要由4个部分组成：质谱图的构建、离子类型的确定、测序算法以及打分算法。 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/L B．20g/L C．31/L D．45g/L E．55g/L 3．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 E．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 一、名词解释（每词5分） 1、必须氨基酸 2、等电点 3、蛋白质的变性 4、胶凝 5、持水力 二、填空题（每空5分） 1.蛋白质分子中氨基酸之间是通过连接的。 2.在pH大于氨基酸的等电点时,该氨基酸净带电荷。 3.在pH小于氨基酸的等电点时,该氨基酸净带电荷。 4.在pH等于氨基酸的等电点时,该氨基酸。 5.蛋白质的功能性质主要有、、 和。 6.蛋白质溶解度主要取决于、和。 7.蛋白质的变性只涉及到结构的改变，而不变。 三、选择题(每题2分) 1.下列氨基酸中不属于必需氨基酸是( )。 A.蛋氨酸 B.半胱氨酸 C.缬氨酸 D.苯丙氨酸 E.苏氨酸 2.维持蛋白质二级结构的化学键为( )。 A.肽键 B.二硫键 C.氢键 D.疏水键 E.碱基堆积力 3. 蛋白质变性后( )。 A.溶解度下降 B.粘度下降 C.失去结晶能力 D.消化率提高 E.分子量减小 4、蛋白质与风味物结合的相互作用可以是（）。 A、范徳华力 B、氢键 C、静电相互作用 D、疏水相互作用 5、作为有效的起泡剂，ＰＲＯ必须满足的基本条件为（） Ａ、能快速地吸附在汽－水界面Ｂ、易于在界面上展开和重排 Ｃ、通过分子间相互作用力形成粘合性膜 Ｄ、能与低分子量的表面活性剂共同作用 四、判断题（每题2分） 1.蛋白质的水合性好，则其溶解性也好。（） 2.通常蛋白质的起泡能力好，则稳定泡沫的能力也好。（） 3.溶解度越大，蛋白质的乳化性能也越好，溶解度非常低的蛋白质，乳化性能差。 （） 4.盐溶降低风味结合，而盐析类型的盐提高风味结合。（） 5.氨基酸侧链的疏水值越大，该氨基酸的疏水性越大。（） 五、简答题（每题5分） 1.影响蛋白质发泡及泡沫稳定性的因素 2.对食品进行热加工的目的是什么热加工会对蛋白质有何不利影响 六、论述题（10分） 影响蛋白质变性的因素有哪些 班级_______ 学号__________________ 姓名 ___________ 第二章《蛋白质化学》作业及参考答案 第一部分试题 1 ?氨基酸的侧链对多肽或蛋白质的结构和生物学功能非常重要。用三字母缩写形式列出其侧链为如下要求 的氨基酸： (a)含有一个羟基；b)含有一个氨基；c)含有一个具有芳香族性质的基团；(d)含有分支的脂肪族烃链；(e)含有硫；(f)含有一个在pH 7 —10范围内可作为亲核体的基团或原子，指出该亲核基团或原子。 2. 某种溶液中含有三种三肽：Tyr - Arg - Ser , Glu - Met - Phe 和Asp - Pro - Lys , a - COOH基团的pKa为 3.8; a -NH3基团的pKa为8.5。在哪种pH (2.0,6.0或13.0)下，通过电泳分离这三种多肽的效果最好？ 3. 利用阳离子交换层析分离下列每一对氨基酸，哪一种氨基酸首先被pH7缓冲液从离子交换柱上洗脱出来。 (a)Asp 和Lys ； (b) Arg 和Met ；c) Glu 和Vai ； (d) Gly 和Leu (e) Ser 和Ala 4?胃液(pH = 1.5)的胃蛋白酶的等电点约为1,远比其它蛋白质低。试问等电点如此低的胃蛋白酶必须存在有大量的什么样的官能团？什么样的氨基酸才能提供这样的基团？ 5. —个含有13个氨基酸残基的十三肽的氨基酸组成为： Ala, Arg,2 Asp, 2Glu, 3Gly, Leu, 3Val。部分酸水解后得到以下肽段，其序列由Edman降解确定，试推断原始寡肽的序列。 (a)Asp - Glu - Val - Gly - Gly - Glu - Ala (b)Val - Asp - Val - Asp - Glu (c)Val - Asp - Val (d)Glu - Ala -Leu - Gly -Arg (e)Val - Gly - Gly - Glu - Ala - Leu (f)Leu - Gly - Arg 6 ?由下列信息求八肽的序列。 (a)酸水解得Ala , Arg , Leu, Met, Phe, Thr, 2Val (b)Sanger 试剂处理得DNP-Ala。 (c)胰蛋白酶处理得Ala , Arg , Thr和Leu, Met, Phe , 2Val。当以Sanger试剂处理时分别得到DNP-Ala 和DNP-Val。 (d)溴化氰处理得Ala, Arg，高丝氨酸内酯，Thr, 2Val，和Leu , Phe ,当用San ger试剂处理时，分别得 DNP-Ala 和DNP-Leu。 7 ?下列试剂和酶常用于蛋白质化学的研究中： CNBr异硫氰酸苯酯丹黄酰氯脲6mol/LHCl 3 -巯基乙醇水合茚三酮过甲酸胰蛋白酶胰凝乳蛋白酶。其中哪一个最适合完成以下各项任务？ (a)测定小肽的氨基酸序列。 (b)鉴定肽的氨基末端残基。 (c)不含二硫键的蛋白质的可逆变性。若有二硫键存在时还需加什么试剂？ (d)在芳香族氨基酸残基羧基侧水解肽键。 (e)在蛋氨酸残基羧基侧水解肽键。 (f)在赖氨酸和精氨酸残基侧水解肽键。 8?已知某蛋白是由一定数量的链内二硫键连接的两个多肽链组成的。 1.00g该蛋白样品可以与25.0mg还原型谷胱甘肽(GSH, MW = 307)反应。 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。 β-折叠：常见的蛋白质的二级结构之一。呈片状,肽链主链取锯齿状折叠构象；肽链走向可能是平行的，也可能是反平行的。两条或多条肽链之间侧向聚集在一起，相邻多肽链羰基氧和酰胺氢之间形成氢键，氢键与肽链的长轴几乎呈直角；侧链R基交替分布于片层平面两侧。 β-转角：它大多分布在球状蛋白质分子表面，以改变肽链。它是一个发夹式转折，其特点是在于多肽链中第n个残基的一CO基与第n+3个残基的-NH基形成氢键。因此，一个多肽链的走向可以得到很好的扭转。因此，β-转角在球状蛋白质中是重要的二级结构，起到连接其他二级结构的作用。 超二级结构：蛋白质中，由若干相邻的二级结构单元组合在一起，彼此相互作用，形成有规则、在空间上能辨认的二级结构组合体，以充当三级结构的构件。 结构域：对于较大的蛋白质分子（或亚基），多肽链往往由两个或两个以上相对独立的三维实体缔合而成三级结构，这种独立的折叠单位称为结构域。 蛋白质三级结构：指多肽链在二级结构的基础上借助各种次级键进一步盘绕成具有特定肽链走向的紧密球状构象。 蛋白质四级结构：具三级结构的球状蛋白质以非共价键缔合在一起，形成的聚集体称为蛋白质的四级结构。其中每个球状蛋白质称为亚基。 疏水相互作用：非极性的基团在极性溶液中相互靠近的相互作用。 别构蛋白质：是指除了具有结合底物的活性部位，还具有结合调节物别构部位的蛋白质。别构蛋白的活性部位和别构部位可以分属不同的亚基（活性亚基和调节亚基），活性部位之间以及活性部位与调节部位之间通过蛋白质构象的变化而相互作用。 《第五章蛋白质》习题 一、单选题 1.某一溶液中蛋白质的百分含量为55% ，此溶液的蛋白质氮的百分浓度为( A ) 2.(A) % (B) % (C) % (D) % (E) % 3.属于碱性氨基酸（即R基团带正电的氨基酸）的是( C ) 4. (A) 天冬氨酸 (B) 异亮氨酸 (C) 组氨酸 (D) 苯丙氨酸 (E) 半胱氨酸 5.维系蛋白质二级结构稳定的作用力是( E ) 6. (A) 盐键 (B) 二硫键 (C) 肽键 (D) 疏水键 (E) 氢键 7.下列有关蛋白质一级结构的叙述，错误的是( B ) 8. (A) 多肽链中氨基酸的排列顺序 (B) 多肽链的空间构象 (C) 包括二硫键的位置 (D) 蛋白质一级结构 并不包括各原子的空间位置 9.下列有关谷胱甘肽的叙述正确的是( B ) 10.(A) 谷胱甘肽中含有胱氨酸 (B) 谷胱甘肽中谷氨酸的α- 羧基是游离的 11.(C) 谷胱甘肽是体内重要的氧化剂 (D) 谷胱甘肽是二肽 12.关于蛋白质二级结构错误的描述是( D ) 13. (A) 蛋白质局部或某一段肽链有规则的重复构象 (B) 二级结构是蛋白质分子中多肽链的折叠方式 14.(C) β-转角属二级结构范畴 (D)二级结构是指整条多肽链中全部氨基酸的空间位置 15.有关肽键的叙述，错误的是( D ) 16. (A) 肽键属于一级结构内容 (B) 肽键中C-N键所连的四个原子处于同一平面 (C) 肽键具有部分双 键性质 17. (D) 肽键旋转而形成了β-折叠 (E) 肽键中的C-N键长度比C-N单键短 18.有关蛋白质三级结构描述，错误的是( A ) 19. (A) 具有三级结构的多肽链都有生物学活性 (B) 亲水基团多位于三级结构的表面 (C) 三级结构的稳定性由次 级键维系 (D) 三级结构是单链蛋白质或亚基的空间结构 20.正确的蛋白质四级结构叙述应该为( C ) 21. (A) 蛋白质四级结构的稳定性由二硫键维系 (B) 蛋白质变性时其四级结构不一定受到破坏 ( C) 蛋白质亚 基间由非共价键聚合 (D) 四级结构是蛋白质保持生物活性的必要条件 (E) 蛋白质都有四级结构 22.蛋白质α-螺旋的特点有( C ) 23. (A) 多为左手螺旋 (B) 螺旋方向与长轴垂直 (C) 氨基酸侧链伸向螺旋外侧 24. (D) 肽键平面充分伸展 (E) 靠盐键维系稳定性 25.蛋白质分子中的无规卷曲结构属于( A ) 26. (A) 二级结构 (B) 三级结构 (C) 四级结构 (D) 结构域 27.有关蛋白质β-折叠的描述，错误的是( C ) 28. (A) 主链骨架呈锯齿状 (B) 氨基酸侧链交替位于扇面上下方 (C)由氢键维持稳定，其方向与折叠的长 轴大致水平(D) β-折叠有反平行式结构，也有平行式结构 (E) 肽链几乎完全伸展 29.常出现于肽链转角结构中的氨基酸为( E ,) 30. (A) 脯氨酸 (B) 半胱氨酸 (C) 谷氨酸 (D) 甲硫氨酸 (E) 甘氨酸 31.在各种蛋白质中含量相近的元素是( B ) 32. (A) 碳 (B) 氮 (C) 氧 (D) 氢 (E) 硫 33.下列氨基酸中含有羟基的是( B ) 34. (A) 谷氨酸、天冬酰胺 (B) 丝氨酸、苏氨酸 (C) 苯丙氨酸、酪氨酸 (D) 半胱氨酸、蛋氨 酸 35.蛋白质吸收紫外光能力的大小，主要取决于( D ) 36. (A) 含硫氨基酸的含量 (B) 肽键中的肽键 (C) 碱性氨基酸的含量 37. (D) 芳香族氨基酸的含量 (E) 脂肪族氨基酸的含量 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。 4.等电点：在某一pH值下，氨基酸所带正电荷和负电荷相等，即净电荷为零，此时的pH值称为氨基酸的等电点，用pI表示。氨基酸在等电点时主要以兼性离子形式存在。 当氨基酸所处环境pH值等于该氨基酸等电点时，氨基酸净电荷数等于零，在电场中不能移动；氨基酸在等电点可以解离，解离成阳离子和阴离子的数目和趋势相等。 pI值等于等电兼性离子两边的pK值的算术平均值,pI=(pKa1+pKa2)/2。 5.α－氨基、α－羧基参加的反应： 共同参加的反应：茚三酮显色反应。二者的聚合反应（成肽反应）。 侧链R基参加的反应：二硫键的形成和打开 6.氨基酸巨星： Pro—亚氨基酸；影响蛋白质的空间结构和蛋白质的折叠。 Phe,Trp,Tyr—侧链具有芳香环；有特殊的光谱性质，是生物物理学家的宠儿。 Cys—巯基是很活跃的化学基团；在蛋白质内部和蛋白质之间形成二硫键；影响蛋白质的结构和功能。Asp,Glu,Arg,Lys—侧链带电荷、可解离；影响氨基酸与蛋白质的酸碱性质；参与许多酶的催化作用。His—侧链可解离；可带正电荷；解离常数接近生物体液pH；供出和接受质子的速率很大；在酶和其它蛋白的功能中具有重要地位。 三、肽 1.一个氨基酸的氨基与另一个氨基酸的羧基之间脱水缩合形成的共价键称为肽键。 两个或两个以上氨基酸通过肽键共价连接形成的聚合物即称为肽，组成肽的氨基酸单元称为氨基酸残基。 2.肽键是一种酰胺键。由于酰胺氮原子上的孤电子对离域与羰基碳轨道重叠，因此在酰胺氮和羰基氧之间发生共振相互作用。 肽键共振产生几个重要结果： a.肽键具有部分双键性质。 b.限制绕肽键的自由旋转。 c.组成肽键的4个原子和2个相邻的C原子处于同一酰胺平面。 d.在肽平面内，两个C可以处于顺式构型或反式构型，反式构型比顺式构型稳定，肽链中的肽键绝大多数都是反式构型。 e.肽键具有永久偶极，肽基具有较低的化学反应性。 3.肽链具有方向性：N-端氨基酸残基为起点，C-端氨基酸残基为终点。 4.命名：12~20寡肽，后为多肽。 5.肽的物理和化学性质：小肽的理化性质与氨基酸类似。肽的酸碱性质与带电性质取决于肽的末端氨基、羧基和侧链上的基团。肽的等电点可以通过取等电兼性离子两边的pKa的平均值，算出其pI值。 6.双缩脲反应：含有两个或两个以上肽键的化合物都能与CuSO4碱性溶液发生双缩脲反应而生成紫红色或蓝紫色的复合物。可利用这个反应测定多肽与蛋白质的含量。 7.多肽的人工合成方法：多肽的人工合成有两种类型，一种是由不同氨基酸按照一定顺序排列的控制合成，另一种是由一种或两种氨基酸聚合或共聚合。 四、一级结构 1.每一种天然蛋白质都有自己特有的三维空间结构，这种三维结构通常被称为蛋白质的构象。一个给定的蛋白质理论上可采取多种构象，但该蛋白质在生理条件下占优势的构象只有一种或很少几种，它们在热力学上是最稳定的，处于这种有生理功能的构象状态的蛋白质称为天然蛋白质 2.一级结构：多肽链的氨基酸序列。 二级结构：多肽链借助氢键排列成的局部规则结构（如α螺旋）。 三级结构：多肽链借助多种非共价键折叠成的特定三维空间结构。 四级结构：指寡聚蛋白质中各亚基之间在空间上的相互关系和结合方式。 第2单元蛋白质 （一）名词解释 1．兼性离子（zwitterion）； 2.等电点（isoelectric point,pI）； 3.构象(conformation）； 4.别构效应(allosteric effect）； 5.超二级结构(super-secondary structure）； 6.结构域（structural domain,domain）；7. 蛋白质的三级结构（tertiary stracture of protein）； 8.Edman 降解法（Edman degradation）； 9.蛋白质的变性作用(denaturation of protein)；10.Bohr 效应（Bohr effect）； 11.多克隆抗体（polyclonal antibody）和单克隆抗体（monochonal antibody）； 12.分子伴侣（molecular chaperone）； 13.盐溶与盐析(salting in and salting out）。（二）填充题 1.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。 2.组氨酸的pK1(α-COOH)值是1.82，pK2 (咪唑基)值是6.00， pK3(α-NH3+)值是9.17，它的等电点是__________。 3.Asp的pK1=2.09，pK2= 3.86，pK3=9，82，其pI等于________。 4.在近紫外区能吸收紫外光的氨基酸有________、________和_________。其中_______的摩尔吸光系数最大。 5 .蛋白质分子中氮的平均含量为_______，故样品中的蛋白质含量常以所测氮量乘以_______即是。 6.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__________。 7.除半胱氨酸和胱氨酸外，含硫的氨基酸还有_________，除苏氨酸和酪氨酸外，含羟基的氨基酸还有__________，在蛋白质中常见的20种氨基酸中，__________是一种亚氨基酸，___________不含不对称碳原子。 8.蛋白质的氨基酸残基是由_________键连接成链状结构的，其氨基酸残基的______称蛋白质的一级结构。 9.β-折叠片结构的维持主要依靠两条肽键之间的肽键形成________来维持。 10.在 螺旋中C=O和N—H之间形成的氢键与_______基本平行，每圈螺旋包含_____个氨基酸残基，高度为_______，每个氨基酸残基使螺旋轴上升______，并沿轴旋转______度。 11.蛋白质颗粒在电场中移动的速率主要取决于_______的大小和_______量的多少。 12.用凝胶过滤法分离蛋白质，相对分子质量较小的蛋白质在柱中滞留的时间较_______，因此最先流出凝胶柱的蛋白质，其相对分子质量最_______。 13.血红蛋白的辅基是________，当其中的1个亚基与氧结合后，其余亚基与氧的亲合力______，这种现象称________，当CO2或H+浓度增高时，血红蛋白与氧的亲合力_______，这种现象称_________。 14蛋白质变性时空间结构________，而一级结构_________，变性后，蛋白质的溶解度一般会_________，生物学功能________。 15.稳定蛋白质胶体溶液的因素是________和________。 16.凝集素是一类能与_________相互作用的蛋白质。 17.免疫球蛋白G（IgG）含有________条重链，_______条轻链，通过________键联接成Y形结构，每一分子含有_______个抗原结合部位。 18.球状蛋白质形成空间结构时，肽链的熵_________，而环境中水的熵_________。 19 .一般说来，球状蛋白质在其分子内部含有________性氨基酸残基，而在分子外表面含________性氨基酸残基。 20.胰蛋白酶专一性地切断________和________的羧基端肽键。 （三）选择题（在备选答案中选出1个或多个正确答案） 1.下列蛋白质组分中，哪一种在280nm具有最大的光吸收？ A. 色氨酸的吲哚环 B. 酪氨酸的酚环 C. 苯丙氨酸的苯环 D. 半胱氨酸的硫原子 E. 肽键 2.关于氨基酸的叙述哪一项是错误的？ A. 酪氨酸和丝氨酸含羟基 B.酪氨酸和苯丙氨酸含苯环 C. 亮氨酸和缬氨酸是支链氨基酸 D.赖氨酸和精氨酸是碱性氨基酸 E. 谷氨酸和天冬氨酸含两个氨基 3.在pH7时，其R基带有电荷的氨基酸是 A. 缬氨酸 B. 甘氨酸 C. 半胱氨酸 D. 酪氨酸 E. 赖氨酸 生物化学 第一章蛋白质化学 第一节蛋白质的重要性 ?蛋白质是机体最丰富的有机分子，占人体重量的16~20%，占干重的45%，肺组织高达80%。 ?蛋白质的生物学功能：生物催化作用、调节作用（激素，基因表达调控作用）、免疫防御与保护作用（细胞因子、补体、抗体）、转运和储存作用（转运蛋白）、结构功能（保护和维持细胞、组织、器官的正常生理形态，细胞骨架）、运动与支撑作用、信息接收 传递作用（受体蛋白）、生物膜功能 ?蛋白质组学：蛋白质组指的是基因组编码的全部蛋白质，即包括一种细胞乃至一种生物所表达的全部蛋白质；蛋白质组学本质上指的是在机体整体水平上系统地研究蛋白质的 特征，包括蛋白质的表达水平、翻译后的修饰、蛋白与蛋白相互作用等，由此获得蛋白 质水平上的关于疾病发生、细胞代等过程的整体而全面的认识。 第二节蛋白质的化学组成 ?蛋白质含氮量平均为16%，蛋白质的含量=含氮量x6.25。 ?天然存在的氨基酸约180种，组成蛋白质的氨基酸只有20余种（基本氨基酸）。 ?基本氨基酸的共同特点：①除脯氨酸为α-亚氨基酸外，其他组成蛋白质的基本氨基酸均为α-氨基酸；②除甘氨酸外，其他氨基酸的α-碳原子为手性碳原子，且天然蛋白质中基本氨基酸皆为L-型；③不同的氨基酸的R链不同，对蛋白质的空间结构和理化性质有重要影响。 ?20种常见氨基酸的名称和结构式（见书P11） ?氨基酸的分类非极性R基氨基酸：丙氨酸、缬氨酸、亮氨酸、异亮氨酸、甲硫氨酸、苯丙氨酸、脯氨酸、色氨酸；极性不带电R基氨基酸（易溶于水）：甘氨酸、丝氨酸、 氨酸、酪氨酸、半胱氨酸、天冬酰胺、谷氨酰胺；带负电的R基氨基酸：天冬氨酸、谷氨酸；带正电的R基氨基酸：赖氨酸、组氨酸、精氨酸。 ?氨基酸的物理性质：①高熔点，200℃以上，以离子状态存在；②一般均溶于水，溶于强酸、强碱；不溶于乙醚、氯仿等有机溶剂；③氨基酸一般有味；④除甘氨酸外均有旋 光性。 ?氨基酸的化学性质：①两性解离与等电点：pH高于等电点带负电，低于等电点带正电。 等电点时主要以两性离子存在，极少量以中性分子存在。中性氨基酸的pI在微酸性围，践行氨基酸的pI在碱性围，酸性氨基酸的pI在酸性围。②紫外吸收性质：色氨酸（280nm）、酪氨酸（275nm）和苯丙氨酸（257nm）含有苯环共轭双键系统，具有紫外吸收特性。③茚三酮反应：与大多数α-氨基酸加热反应产生蓝紫色物质，与脯氨酸、羟脯氨酸反应呈黄色，与天冬酰胺反应呈棕色；④α-羧基的反应：与碱、醇、硼氢化锂反应；⑤R基的反应：Million反应（Tyr-红色）、Folin反应（Tyr-蓝色）、坂口反应（Arg-红色）、Pauly反应（His、Tyr-橘红色）、乙醛酸的反应（Trp-紫红色环）。 ?氨基酸的功能：①寡肽、多肽、蛋白质的基本结构单位；②多种生物活性物质的前体； ③作为神经递质或神经营养素；④参与生物体的物质代和能量代。 第三节蛋白质的分子结构 ?蛋白质的一级结构包括：①组成蛋白质的多肽链的数目；②多肽链的氨基酸顺序；③多肽链或链间二硫键的数目和位置。 ?体多肽和蛋白质生物合成时，均是从氨基端开始，延长到羧基端终止，因此N末端被定为多肽链的头。 ?蛋白质一级结构的概念：蛋白质是由不同种类、数量和排列顺序的氨基酸，通过肽键而构成的高分子有机含氮化合物。它是蛋白质作用的特异性、空间结构的差异性和生物学生物化学习题及答案蛋白质
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