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1、第1章绪论一、名词解释1.分子生物学2.单克隆抗体二、填 空1分子生物学的研究内容主要包含（）、（）、（ ）三部分。三、是非题1、20世纪60年代，Nirenberg建立了大肠杆菌无细胞蛋白合成体系。研究结果发现poly(U)指导了多聚苯丙氨酸的合成，poly(G)指导甘氨酸的合成。（ ）四、简答题1. 分子生物学的概念是什么？2. 你对现代分子生物学的含义和包括的研究范围是怎么理解的？3. 分子生物学研究内容有哪些方面？ 4. 分子生物学发展前景如何？5. 人类基因组计划完成的社会意义和科学意义是什么？6简述分子生物学发展史中的三大理论发现和三大技术发明。7. 简述分子生物学的发展历程。8.
2、 二十一世纪生物学的新热点及领域是什么？9. 21世纪是生命科学的世纪。20世纪后叶分子生物学的突破性成就，使生命科学在自然科学中的位置起了革命性的变化。试阐述分子生物学研究领域的三大基本原则，三大支撑学科和研究的三大主要领域？答案：一、名词解释1.分子生物学：分子生物学就是研究生物大分子之间相互关系和作用的一门学科，而生物大分子主要是指基因和蛋白质两大类；分子生物学以遗传学、生物化学、细胞生物学等学科为基础，从分子水平上对生物体的多种生命现象进行研究。2.单克隆抗体：只针对单一抗原决定簇起作用的抗体。二、填 空1. 结构分子生物学，基因表达与调控，DNA重组技术三、是非题四、简答题1. 分子
3、生物学的概念是什么？答案：有人把它定义得很广：从分子的形式来研究生物现象的学科。但是这个定义使分子生物学难以和生物化学区分开来。另一个定义要严格一些，因此更加有用：从分子水平来研究基因结构和功能。从分子角度来解释基因的结构和活性是本书的主要内容。2. 你对现代分子生物学的含义和包括的研究范围是怎么理解的？分子生物学是从分子水平研究生命本质的一门新兴边缘学科，它以核酸和蛋白质等生物大分子的结构及其在遗传信息和细胞信息传递中的作用为研究对象，是当前生命科学中发展最快并正在与其它学科广泛交叉与渗透的重要前沿领域。狭义：偏重于核酸的分子生物学，主要研究基因或DNA的复制、转录、表达和调节控制等过程，其
4、中也涉及与这些过程有关的蛋白质和酶的结构与功能的研究。分子生物学的发展为人类认识生命现象带来了前所未有的机会，也为人类利用和改造生物创造了极为广阔的前景。所谓在分子水平上研究生命的本质主要是指对遗传、 生殖、生长和发育等生命基本特征的分子机理的阐明，从而为利用和改造生物奠定理论基础和提供新的手段。这里的分子水平指的是那些携带遗传信息的核酸和在遗传信息传递及细胞内、细胞间通讯过程中发挥着重要作用的蛋白质等生物大分子。这些生物大分子均具有较大的分子量，由简单的小分子核苷酸或氨基酸排列组合以蕴藏各种信息，并且具有复杂的空间结构以形成精确的相互作用系统，由此构成生物的多样化和生物个体精确的生长发育和代
5、谢调节控制系统。阐明这些复杂的结构及结构与功能的关系是分子生物学的主要任务。3. 分子生物学主要包含以下三部分研究内容：A.核酸的分子生物学，核酸的分子生物学研究核酸的结构及其功能。由于核酸的主要作用是携带和传递遗传信息，因此分子遗传学（moleculargenetics）是其主要组成部分。由于50年代以来的迅速发展，该领域已形成了比较完整的理论体系和研究技术，是目前分子生物学内容最丰富的一个领域。研究内容包括核酸/基因组的结构、遗传信息的复制、转录与翻译，核酸存储的信息修复与突变，基因表达调控和基因工程技术的发展和应用等。遗传信息传递的中心法则（centraldogma）是其理论体系的核心。
6、B.蛋白质的分子生物学蛋白质的分子生物学研究执行各种生命功能的主要大分子蛋白质的结构与功能。尽管人类对蛋白质的研究比对核酸研究的历史要长得多，但由于其研究难度较大，与核酸分子生物学相比发展较慢。近年来虽然在认识蛋白质的结构及其与功能关系方面取得了一些进展，但是对其基本规律的认识尚缺乏突破性的进展。4. 分子生物学发展前景如何？21世纪是生命科学世纪，生物经济时代，分子生物学将取得突飞猛进的发展，结构基因组学、功能基因组学、蛋白质组学、生物信息学、信号跨膜转导成为新的热门领域，将在农业、工业、医药卫生领域带来新的变革。5. 社会意义：人类基因组计划与曼哈顿原子计划、阿波罗登月计划并称为人类科学史
7、上的三大工程，具有重大科学意义、经济效益和社会效益。1）.极大地促进生命科学领域一系列基础研究的发展，阐明基因的结构与功能关系、生命的起源和进化、细胞发育、生产、分化的分子机理，疾病发生的机理等，为人类自身疾病的诊断和治疗提供依据，为医药产业带来翻天覆地的变化；2）.促进生命科学与信息科学、材料科学和与高新技术产业相结合，刺激相关学科与技术领域的发展，带动起一批新兴的高技术产业；3）.基因组研究中发展起来的技术、数据库及生物学资源，还将推动对农业、畜牧业（转基因动、植物）、能源、环境等相关产业的发展，改变人类社会生产、生活和环境的面貌，把人类带入更佳的生存状态。 科学意义：1）.确定人类基因组
8、中约5万个编码基因的序列基因在基因组中的物理位置，研究基因的产物及其功能2）.了解转录和剪接调控元件的结构和位置，从整个基因组结构的宏观水平上了解基因转录与转录后调节3）.从总体上了解染色体结构，了解各种不同序列在形成染色体结构、DNA复制、基因转录及表达调控中的影响与作用4）.研究空间结构对基因调节的作用5）.发现与DNA复制、重组等有关的序列6）.研究DNA突变、重排和染色体断裂等，了解疾病的分子机制，为疾病的诊断、预防和治疗提供理论依据7）.确定人类基因组中转座子，逆转座子和病毒残余序列，研究其周围序列的性质8）.研究染色体和个体之间的多态性 6三大理论发现DNA是遗传物质DNA双螺旋结
9、构中心法则三大技术发明限制性内切酶载体逆转录酶7. 简述分子生物学的发展历程。答案：从1847年施旺和施莱登提出细胞学说证明动植物是由细胞组成的，到今天人们对生物大分子细胞的化学组成确有了深刻地认识。孟德尔的遗传规律最先使人们对性状遗传产生了理性认识，而Morgan的基因学说则进一步将“性状”与“基因”相偶联，成为现代遗传学的奠基石。随着核酸化学研究的进展，Watson和Crick又提出了脱氧核糖核酸的双螺旋模型，为充分揭示遗传信息的传递规律铺平了道路。在蛋白质化学方面，继Sumner在1936年证实酶是蛋白质之后，Sanger利用纸电泳及层析技术于1953年首次阐明胰岛素的一级结构，开创了蛋
10、白质序列分析的先河。而Kendrew和Perutz利用X射线衍射技术解析了肌红蛋白及血红蛋白的三维结构，论证了这些蛋白质在输送分子氧过程中的特殊作用，成为研究生物大分子空间立体构型的先驱。20世纪40年代被认为是分子生物学的孕育时期。1941年，曾在摩尔根实验室工作过的美国遗传学家比德尔同美国生物化学家塔特姆合作，把生物化学引进了遗传学，推导出“一个基因一种酶”的新概念（后来有所修改），40年代中期被普遍承认，从而建立了生物化学、遗传学。有两项研究成果促进了分子生物学的发展。一项是由德国移居美国的物理学家M.德尔布吕克和其同事们在1946年发现不同种的噬菌体在一定条件下能进行基因交换重组。另一
11、项是，19461947年，美国微生物学家J.莱德伯格同E.L.塔特姆合作，以大肠杆菌为材料，也发现了基因分离和重组现象。这两项突破以及他们对噬菌体和大肠杆菌的一些基本研究，对分子生物学的发展起了十分重要的作用。1944年，美国细菌学家O.T.埃弗里发现DNA是不同种的肺炎双球菌之间的转化因子。第一次证明 DNA携带着遗传信息。这一十分重要的成果却引起很大争论，一方面受传统思想的影响，很多人怀疑他所分离出的DNA不纯，可能还是混杂的蛋白质在起作用；但是这一成就无疑地也刺激了人们对DNA化学组成和晶体结构的研究。1953年4月25日在英国的自然杂志上刊登了美国的J.D.沃森和英国的F.H.C.克里
12、克在英国剑桥大学合作的结果DNA 双螺旋结构的分子模型。这一成就后来被誉为20世纪以来生物学方面最伟大的发现，也被认为是分子生物学诞生的标志。50年代在蛋白质的结构分析方面也取得了重要成果。英国生物化学家F.桑格第一次分析出含有51个氨基酸的胰岛素的氨基酸顺序。这一成果对准确地研究蛋白质本身结构和功能之间的关系，以及蛋白质的人工合成和蛋白质的生物合成都是必要的基础。到1973年已有300多种蛋白质的氨基酸被分析清楚。1977年F.桑格又建立了DNA碱基顺序的分析方法并完成了分析174噬菌体DNA的全部约5400个碱基的顺序，促进了基因调节控制的研究。至于蛋白质晶体结构分析，则建立在英国的布口刺
13、格父子及他们的学生创立并发展的X射线晶体衍射技术的基础上。该实验室的M.F.佩鲁茨自30年代末开始，就系统地研究了血红蛋白的结构。1969年完成了全部64种密码的破译。至此，基因控制蛋白质合成之谜得到了初步解答。遗传密码的破译，被认为是分子遗传学发展史上最辉煌的成果之一。1961年法国细胞遗传学家F.雅各布和J.莫诺德共同合作，提出了乳糖操纵子理论，以后被证实为在原核细胞中基因控制的普遍方式。美国分子生物学家H.M.特明和D.巴尔的摩长期从事肿瘤病毒研究的基础上，于1970年分别独立地发现鸡肉瘤病毒和白血病病毒都是RNA病毒。在此基础上他们发现了依赖于RNA的DNA聚合酶即反转录酶。反转录酶能
14、使RNA链上的遗传密码反转录给DNA。这一发现不仅对某些肿瘤的病因作了分子生物学的阐明，而且动摇了中心法则的不可逆性，成为中心法则的重要补充。真核细胞内的调控机制要复杂得多，也是当前生物学家重点探索的问题之一。在此基础之上，分子生物学发展的速度越来越快。8. 二十一世纪生物学的新热点及领域是什么？答案：结构生物学是当前分子生物学中的一个重要前沿学科，它是在分子层次上从结构角度特别是从三维结构的角度来研究和阐明当前生物学中各个前沿领域的重要学科问题，是一个包括生物学、物理学、化学和计算数学等多学科交叉的，以结构（特别是三维结构）测定为手段，以结构与功能关系研究为内容，以阐明生物学功能机制为目的的
15、前沿学科。这门学科的核心内容是蛋白质及其复合物、组装体和由此形成的细胞各类组分的三维结构、运动和相互作用，以及它们与正常生物学功能和异常病理现象的关系。分子发育生物学也是当前分子生物学中的一个重要前沿学科。人类基因组计划，被称为“21世纪生命科学的敲门砖”。“人类基因组计划”以及“后基因组计划”的全面展开将进入从分子水平阐明生命活动本质的辉煌时代。目前正迅速发展的生物信息学，被称为“21世纪生命科学迅速发展的推动力”。尤应指出，建立在生物信息基础上的生物工程制药产业，在21世纪将逐步成为最为重要的新兴产业；从单基因病和多基因病研究现状可以看出，这两种疾病的诊断和治疗在21世纪将取得不同程度的重
16、大进展；遗传信息的进化将成为分子生物学的中心内容”的观点认为，随着人类基因组和许多模式生物基因组序列的测定，通过比较研究，人类将在基因组上读到生物进化的历史，使人类对生物进化的认识从表面深入到本质；研究发育生物学的时机已经成熟。在21世纪，遗传信息的进化研究成果，将成为解决发育问题的基础，发育问题这一难题可望获得突破性进展；在21世纪，生物技术产业化的趋势将不断加剧。基因工程技术、转基因技术和基因治疗技术等将对21世纪的产业结构产生深远的影响。当前，生命科学基础研究中最活跃的前沿主要包括：分子生物学、细胞生物学、神经生物学、生态学，并由这些活跃的前沿引伸出诸如：基因组学、蛋白质组学、人类基因组
17、计划、后人类基因组计划、克隆羊、克隆鱼、“脑的十年”、生物的多样性等时髦的名词和热门话题。相应的应用研究或技术研究也正趋成熟并逐渐普及，如生物工程，即基因工程、蛋白质工程、发酵工程、酶工程、细胞工程、胚胎工程等。由于生命科学与人类生存、人们健康、社会发展密切相关，必将成为21世纪全球关注的领域。9. 21世纪是生命科学的世纪。20世纪后叶分子生物学的突破性成就，使生命科学在自然科学中的位置起了革命性的变化。试阐述分子生物学研究领域的三大基本原则，三大支撑学科和研究的三大主要领域？答案：（1）研究领域的三大基本原则：构成生物大分子的单体是相同的；生物遗传信息表达的中心法则相同；生物大分子单体的排
18、列（核苷酸，氨基酸）导致了生物的特异性。（2）三大支撑学科：细胞学，遗传学和生物化学。（3）研究的三大主要领域：主要研究生物大分子结构与功能的相互关系，其中包括DNA和蛋白质之间的相互作用；激素和受体之间的相互作用；酶和底物之间的相互作用。第2章蛋白质结构一、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(prot
19、ein 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) 1
20、8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）25标准折叠单位26模体二、填 空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_，能形成二硫键的氨基酸是_
21、.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组成蛋白质的20种氨基酸中，含有咪唑环的氨基酸是_，含硫的氨基酸有_和_。7蛋白质的二级结构最基本的有两种类型，它们是_和_。8-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。9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。10球状蛋白质中有_侧链的氨基酸残基常位于分子表面而与水
22、结合，而有_侧链的氨基酸位于分子的内部。11氨基酸与茚三酮发生氧化脱羧脱氨反应生成_色化合物，而_与茚三酮反应生成黄色化合物。12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_.13稳定蛋白质胶体的因素是_和_。14GSH的中文名称是_，它的活性基团是_，它的生化功能是_。15加入低浓度的中性盐可使蛋白质溶解度_，这种现象称为_，而加入高浓度的中性盐，当达到一定的盐饱和度时，可使蛋白质的溶解度_并_,这种现象称为_,蛋白质的这种性质常用于_。16用电泳方法分离蛋白质的原理，是在一定的pH条件下，不同蛋白质的_、_和_不同，因而在电
23、场中移动的_和_不同，从而使蛋白质得到分离。17氨基酸处于等电状态时，主要是以_形式存在，此时它的溶解度最小。18鉴定蛋白质多肽链氨基末端常用的方法有_和_。19测定蛋白质分子量的方法有_、_和_。20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_。21当氨基酸溶液的pH=pI时，氨基酸以_离子形式存在，当pHpI时，氨基酸以_离子形式存在。22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_。23天然蛋白质中的螺旋结构，其主
24、链上所有的羰基氧与亚氨基氢都参与了链内_键的形成，因此构象相当稳定。24将分子量分别为a（90 000）、b（45 000）、c（110 000）的三种蛋白质混合溶液进行凝胶过滤层析，它们被洗脱下来的先后顺序是_。25肌红蛋白的含铁量为0.34%，其最小分子量是_.血红蛋白的含铁量也是0.34%，但每分子含有4个铁原子，血红蛋白的分子量是_.26一个-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_.27蛋白质多亚基形式的优点是、。28蛋白质折叠机制首先成核理论的主要内容包括、。三、 选择题1在生理pH条件下，下列哪种氨基酸带正电荷？A丙氨酸 B酪氨酸 C赖氨酸D蛋氨
25、酸 E异亮氨酸2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3蛋白质的组成成分中，在280nm处有最大吸收值的最主要成分是：A酪氨酸的酚环 B半胱氨酸的硫原子C肽键 D苯丙氨酸4下列4种氨基酸中哪个有碱性侧链？A脯氨酸 B苯丙氨酸 C异亮氨酸 D赖氨酸5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6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.7下列哪一项不是蛋白质的性质之一？A处于等电状态时溶解度最小 B加入少量中性盐溶解度增加
26、C变性蛋白质的溶解度增加 D有紫外吸收特性8下列氨基酸中哪一种不具有旋光性？ALeu BAla CGly DSer EVal9在下列检测蛋白质的方法中，哪一种取决于完整的肽链？A凯氏定氮法 B双缩尿反应 C紫外吸收法 D茚三酮法10下列哪种酶作用于由碱性氨基酸的羧基形成的肽键？A糜蛋白酶 B羧肽酶 C氨肽酶 D胰蛋白酶11下列有关蛋白质的叙述哪项是正确的？A蛋白质分子的净电荷为零时的pH值是它的等电点B大多数蛋白质在含有中性盐的溶液中会沉淀析出C由于蛋白质在等电点时溶解度最大，所以沉淀蛋白质时应远离等电点D以上各项均不正确12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
27、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白质的一级结构在决定高级结构方面是重要因素之一D白质的空间结构主要靠次级键维持13列哪些因素妨碍蛋白质形成-螺旋结构？A脯氨酸的存在 B氨基酸残基的大的支链C性氨基酸的相邻存在 D性氨基酸的相邻存在E以上各项都是14于-折叠片的叙述，下列哪项是错误的？A-折叠片的肽链处于曲折的伸展状态B的结构是借助于链内氢键稳定的C有的-折叠片结构都是通过几段肽链平行排列而形成的D基酸之间的轴距为0.35nm15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16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
28、E次级键17凝胶过滤法分离蛋白质时，从层析柱上先被洗脱下来的是：A分子量大的 B分子量小的C电荷多的 D带电荷少的18. 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19蛋白质空间构象的特征主要取决于下列哪一项？A多肽链中氨基酸的排列顺序 B次级键C链内及链间的二硫键 D温度及pH20下列哪个性质是氨基酸和蛋白质所共有的？A胶体性质 B两性性质C沉淀反应 D变性性质E双缩脲反应21氨基酸在等电点时具有的特点是：A不带正电荷 B不带负电荷CA和B D溶解度最大E在电场中不泳动22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
29、C蛋白质分子中多肽链的折叠和盘绕 D包括A,B和C四、是非判断题( ) 1氨基酸与茚三酮反应都产生蓝紫色化合物。( ) 2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。( ) 3所有的蛋白质都有酶活性。( ) 4-碳和羧基碳之间的键不能自由旋转。( ) 5多数氨基酸有D-和L-两种不同构型，而构型的改变涉及共价键的破裂。( ) 6所有氨基酸都具有旋光性。( ) 7构成蛋白质的20种氨基酸都是必需氨基酸。( ) 8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。( ) 9一氨基一羧基氨基酸的pI为中性，因为-COOH和-NH2 的解离度相同。( ) 10蛋白质的变性是蛋
30、白质立体结构的破坏，因此涉及肽键的断裂。( ) 11蛋白质是生物大分子，但并不都具有四级结构。( ) 12血红蛋白和肌红蛋白都是氧的载体，前者是一个典型的变构蛋白，在与氧结合过程中呈现变构效应，而后者却不是。( ) 13.用FDNB法和Edman降解法测定蛋白质多肽链N-端氨基酸的原理是相同的。( ) 14并非所有构成蛋白质的20种氨基酸的-碳原子上都有一个自由羧基和一个自由氨基。( ) 15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。( ) 16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所有的肽和蛋白质都能和硫酸铜的碱性溶液发生双缩尿反
31、应。( ) 18一个蛋白质分子中有两个半胱氨酸存在时，它们之间可以形成两个二硫键。( ) 19盐析法可使蛋白质沉淀，但不引起变性，所以盐析法常用于蛋白质的分离制备。( ) 20蛋白质的空间结构就是它的三级结构。( ) 21维持蛋白质三级结构最重要的作用力是氢键。( )22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。( )23变性蛋白质的溶解度降低，是由于中和了蛋白质分子表面的电荷及破 坏了外层的水膜所引起的。( )24蛋白质二级结构的稳定性是靠链内氢键维持的，肽链上每个肽键都参与氢键的形成。五、问答题1什么是蛋白质的一级结构？为什么说蛋白质的一级结构决定其空间结构
32、？2什么是蛋白质的空间结构？蛋白质的空间结构与其生物功能有何关系？3蛋白质的螺旋结构有何特点？4蛋白质的折叠结构有何特点？5举例说明蛋白质的结构与其功能之间的关系。6什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？7简述蛋白质变性作用的机制。8蛋白质有哪些重要功能9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/L HCl、-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？（1）测定小肽的氨基酸序列。（2）鉴定肽的氨基末端残基。（3）不含二硫键的蛋白质的可逆变性；如有二硫键存在时还需加什么试剂？（4
33、）在芳香族氨基酸残基羧基侧水解肽键。（4）在蛋氨酸残基羧基侧水解肽键。（5）在赖氨酸和精氨酸残基羧基侧水解肽键。10根据蛋白质一级氨基酸序列可以预测蛋白质的空间结构。假设有下列氨基酸序列（如图）：1 5 10 15 Ile-Ala-His-Thr-Tyr-Gly-Pro-Glu-Ala-Ala-Met-Cys-Lys-Try-Glu-Ala-Gln-20 25 27Pro-Asp-Gly-Met-Glu-Cys-Ala-Phe-His-Arg（1）预测在该序列的哪一部位可能会出弯或-转角。（2）何处可能形成链内二硫键？（3）假设该序列只是大的球蛋白的一部分，下面氨基酸残基中哪些可能分布在蛋白的
34、外表面，哪些分布在内部？天冬氨酸；异亮氨酸；苏氨酸；缬氨酸；谷氨酰胺；赖氨酸参考答案一、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
35、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
36、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
37、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
38、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。25标准折叠单位：蛋白质二级结构单元螺旋与折叠通过各种连接多肽可以组成特殊几何排列的结构块，此种确定的折叠类型通常称为超二级结构。几乎所有的三级结构都可以用这些折叠类型，乃至他们的组合型来予以描述，因此又将其称为标准折叠单位。26模体：蛋白质分子空间结构中存在着某些立体形状和拓扑结构颇为类似的局部区域。二、填空题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
39、 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；
40、223.2223氢键；24C；a；b 2516 672； 66 687； 2650圈；27nm27亚基对DNA的利用来说是一种经济的方法 ；可以减少蛋白质合成过程中随机的错误对蛋白质活性的影响；活性能够非常有效和迅速地被打开和被关闭。28成核、结构充实、最后重排三 选择题1D：5种氨基酸中只有赖氨酸为碱性氨基酸，其等电点为9.74,大于生理pH值，所以带正电荷。2B：人（或哺乳动物）的必需氨基酸包括赖氨酸、色氨酸、甲硫氨酸、苯丙氨酸、缬氨酸、亮氨酸、异亮氨酸、苏氨酸8种，酪氨酸不是必需氨基酸。3A：酪氨酸和苯丙氨酸在280nm处的克分子消光系数分别为540何120,所以酪氨酸比苯丙氨酸有较大吸
41、收，而且大多数蛋白质中都含有酪氨酸。肽键的最大吸收在215nm,半胱氨酸的硫原子在280nm和215nm均无明显吸收。4D：在此4种氨基酸中，只有赖氨酸的R基团可接受氢质子，作为碱，而其它3种氨基酸均无可解离的R侧链。5B：氨基酸的-碳上连接的是亚氨基而不是氨基，所以实际上属于一种亚氨基酸，而其它氨基酸的-碳上都连接有氨基，是氨基酸。6B：天然蛋白质的-螺旋结构的特点是，肽链围绕中心轴旋转形成螺旋结构，而不是充分伸展的结构。另外在每个螺旋中含有3.6个氨基酸残基，螺距为0.54nm,每个氨基酸残基上升高度为0.15nm,所以B不是-螺旋结构的特点。7C：蛋白质处于等电点时，净电荷为零，失去蛋白
42、质分子表面的同性电荷互相排斥的稳定因素，此时溶解度最小；加入少量中性盐可增加蛋白质的溶解度，即盐溶现象；因为蛋白质中含有酪氨酸、苯丙氨酸和色氨酸，所以具有紫外吸收特性；变性蛋白质的溶解度减小而不是增加，因为蛋白质变性后，近似于球状的空间构象被破坏，变成松散的结构，原来处于分子内部的疏水性氨基酸侧链暴露于分子表面，减小了与水分子的作用，从而使蛋白质溶解度减小并沉淀。8C：甘氨酸的-碳原子连接的4个原子和基团中有2个是氢原子，所以不是不对称碳原子，没有立体异构体，所以不具有旋光性。9B：双缩脲反应是指含有两个或两个以上肽键的化合物（肽及蛋白质）与稀硫酸铜的碱性溶液反应生成紫色（或青紫色）化合物的反
43、应，产生颜色的深浅与蛋白质的含量成正比，所以可用于蛋白质的定量测定。茚三酮反应是氨基酸的游离的-NH与茚三酮之间的反应；凯氏定氮法是测定蛋白质消化后产生的氨；紫外吸收法是通过测定蛋白质的紫外消光值定量测定蛋白质的方法，因为大多数蛋白质都含有酪氨酸，有些还含有色氨酸或苯丙氨酸，这三种氨基酸具有紫外吸收特性，所以紫外吸收值与蛋白质含量成正比。10D：靡蛋白酶即胰凝乳蛋白酶作用于酪氨酸、色氨酸和苯丙氨酸的羧基参与形成的肽键；羧肽酶是从肽链的羧基端开始水解肽键的外肽酶；氨肽酶是从肽链的氨基端开始水解肽键的外肽酶；胰蛋白酶可以专一地水解碱性氨基酸的羧基参与形成的肽键。11A：蛋白质的等电点是指蛋白质分子
44、内的正电荷桌能总数与负电荷总数相等时的pH值。蛋白质盐析的条件是加入足量的中性盐，如果加入少量中性盐不但不会使蛋白质沉淀析出反而会增加其溶解度，即盐溶。在等电点时，蛋白质的净电荷为零，分子间的净电斥力最小，所以溶解度最小，在溶液中易于沉淀，所以通常沉淀蛋白质应调pH至等电点。12A：在蛋白质的空间结构中，通常是疏水性氨基酸的侧链存在于分子的内部，因为疏水性基团避开水相而聚集在一起，而亲水侧链分布在分子的表面以充分地与水作用；蛋白质的一级结构是多肽链中氨基酸的排列顺序，此顺序即决定了肽链形成二级结构的类型以及更高层次的结构；维持蛋白质空间结构的作用力主要是次级键。13E：脯氨酸是亚氨基酸,参与形成肽键后不能再与C=O 氧形成氢键，因此不能形成-螺旋结构;氨基酸残基的支链大时，空间位阻大，妨碍螺旋结构的形成；连续出现多个酸性氨基酸或碱性氨基酸时，同性电荷会互相排斥，所以不能形成稳定的螺旋结构。14C：-折叠结构是一种常见的蛋白质二级结构的类型，分为平行和反平行两种排列方式，所以题中C项的说法是错误的。在-折叠结构中肽链处于曲折的伸展状态，氨基酸残基之间的轴心距离为0.35nm, 相邻肽链（或同一肽链中的几个肽段）之间形成氢键而使结构稳定。15C：蛋白质二级结构的两种主要