資料僅供參考文件編號：2022年4月郭藹光版基礎(chǔ)生物化學(xué)習(xí)題版本號：A修改號：1頁次：1.0審核：批準:發(fā)布日期：基礎(chǔ)生物化學(xué)習(xí)題（上）第一章蛋白質(zhì)

一、知識要點

（一）氨基酸的結(jié)構(gòu)蛋白質(zhì)是重要的生物大分子，其組成單位是氨基酸。組成蛋白質(zhì)的氨基酸有20種，均為α-氨基酸。每個氨基酸的α-碳上連接一個羧基，一個氨基，一個氫原子和一個側(cè)鏈R基團。20種氨基酸結(jié)構(gòu)的差別就在于它們的R基團結(jié)構(gòu)的不同。根據(jù)20種氨基酸側(cè)鏈R基團的極性，可將其分為四大類：非極性R基氨基酸（8種）；不帶電荷的極性R基氨基酸（7種）；帶負電荷的R基氨基酸（2種）；帶正電荷的R基氨基酸（3種）。（二）氨基酸的性質(zhì)氨基酸是兩性電解質(zhì)。由于氨基酸含有酸性的羧基和堿性的氨基，所以既是酸又是堿，是兩性電解質(zhì)。有些氨基酸的側(cè)鏈還含有可解離的基團，其帶電狀況取決于它們的pK值。由于不同氨基酸所帶的可解離基團不同，所以等電點不同。除甘氨酸外，其它都有不對稱碳原子，所以具有D-型和L-型2種構(gòu)型，具有旋光性，天然蛋白質(zhì)中存在的氨基酸都是L-型的。酪氨酸、苯丙氨酸和色氨酸具有紫外吸收特性，在280nm處有最大吸收值，大多數(shù)蛋白質(zhì)都具有這些氨基酸，所以蛋白質(zhì)在280nm處也有特征吸收，這是紫外吸收法定量測定蛋白質(zhì)的基礎(chǔ)。氨基酸的α-羧基和α-氨基具有化學(xué)反應(yīng)性，另外，許多氨基酸的側(cè)鏈還含有羥基、氨基、羧基等可解離基團，也具有化學(xué)反應(yīng)性。較重要的化學(xué)反應(yīng)有：（1）茚三酮反應(yīng)，除脯氨酸外，所有的α-氨基酸都能與茚三酮發(fā)生顏色反應(yīng)，生成藍紫色化合物，脯氨酸與茚三酮生成黃色化合物。（2）Sanger反應(yīng)，α-NH2與2,4-二硝基氟苯作用產(chǎn)生相應(yīng)的DNB-氨基酸。（3）Edman反應(yīng)，α-NH2與苯異硫氰酸酯作用產(chǎn)生相應(yīng)的氨基酸的苯氨基硫甲酰衍生物（PIT-氨基酸）。Sanger反應(yīng)和Edmen反應(yīng)均可用于蛋白質(zhì)多肽鏈N端氨基酸的測定。氨基酸通過肽鍵相互連接而成的化合物稱為肽，由2個氨基酸組成的肽稱為二肽，由3個氨基酸組成的肽稱為三肽，少于10個氨基酸肽稱為寡肽，由10個以上氨基酸組成的肽稱為多肽。（三）蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)蛋白質(zhì)是具有特定構(gòu)象的大分子，為研究方便，將蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)分為四個結(jié)構(gòu)水平，包括一級結(jié)構(gòu)、二級結(jié)構(gòu)、三級結(jié)構(gòu)和四級結(jié)構(gòu)。一般將二級結(jié)構(gòu)、三級結(jié)構(gòu)和四級結(jié)構(gòu)稱為三維構(gòu)象或高級結(jié)構(gòu)。一級結(jié)構(gòu)指蛋白質(zhì)多肽鏈中氨基酸的排列順序。肽鍵是蛋白質(zhì)中氨基酸之間的主要連接方式，即由一個氨基酸的α-氨基和另一個氨基酸的α-之間脫去一分子水相互連接。肽鍵具有部分雙鍵的性質(zhì)，所以整個肽單位是一個剛性的平面結(jié)構(gòu)。在多肽鏈的含有游離氨基的一端稱為肽鏈的氨基端或N端，而另一端含有一個游離羧基的一端稱為肽鏈的羧基端或C端。蛋白質(zhì)的二級結(jié)構(gòu)是指多肽鏈骨架盤繞折疊所形成的有規(guī)律性的結(jié)構(gòu)。最基本的二級結(jié)構(gòu)類型有α-螺旋結(jié)構(gòu)和β-折疊結(jié)構(gòu)，此外還有β-轉(zhuǎn)角和自由回轉(zhuǎn)。右手α-螺旋結(jié)構(gòu)是在纖維蛋白和球蛋白中發(fā)現(xiàn)的最常見的二級結(jié)構(gòu),每圈螺旋含有3.6個氨基酸殘基，螺距為0.54nm,螺旋中的每個肽鍵均參與氫鍵的形成以維持螺旋的穩(wěn)定。β-折疊結(jié)構(gòu)也是一種常見的二級結(jié)構(gòu)，在此結(jié)構(gòu)中，多肽鏈以較伸展的曲折形式存在，肽鏈（或肽段）的排列可以有平行和反平行兩種方式。氨基酸之間的軸心距為0.35nm,相鄰肽鏈之間借助氫鍵彼此連成片層結(jié)構(gòu)。結(jié)構(gòu)域是介于二級結(jié)構(gòu)和三級結(jié)構(gòu)之間的一種結(jié)構(gòu)層次，是指蛋白質(zhì)亞基結(jié)構(gòu)中明顯分開的緊密球狀結(jié)構(gòu)區(qū)域。超二級結(jié)構(gòu)是指蛋白質(zhì)分子中的多肽鏈在三維折疊中形成有規(guī)則的三級結(jié)構(gòu)聚集體。蛋白質(zhì)的三級結(jié)構(gòu)是整個多肽鏈的三維構(gòu)象，它是在二級結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，多肽鏈進一步折疊卷曲形成復(fù)雜的球狀分子結(jié)構(gòu)。具有三級結(jié)構(gòu)的蛋白質(zhì)一般都是球蛋白，這類蛋白質(zhì)的多肽鏈在三維空間中沿多個方向進行盤繞折疊，形成十分緊密的近似球形的結(jié)構(gòu)，分子內(nèi)部的空間只能容納少數(shù)水分子，幾乎所有的極性R基都分布在分子外表面，形成親水的分子外殼，而非極性的基團則被埋在分子內(nèi)部，不與水接觸。蛋白質(zhì)分子中側(cè)鏈R基團的相互作用對穩(wěn)定球狀蛋白質(zhì)的三級結(jié)構(gòu)起著重要作用。蛋白質(zhì)的四級結(jié)構(gòu)指數(shù)條具有獨立的三級結(jié)構(gòu)的多肽鏈通過非共價鍵相互連接而成的聚合體結(jié)構(gòu)。在具有四級結(jié)構(gòu)的蛋白質(zhì)中，每一條具有三級結(jié)構(gòu)的皚鏈稱為亞基或亞單位，缺少一個亞基或亞基單獨存在都不具有活性。四級結(jié)構(gòu)涉及亞基在整個分子中的空間排布以及亞基之間的相互關(guān)系。維持蛋白質(zhì)空間結(jié)構(gòu)的作用力主要是氫鍵、離子鍵、疏水作用力和范德華力等非共價鍵，又稱次級鍵。此外，在某些蛋白質(zhì)中還有二硫鍵，二硫鍵在維持蛋白質(zhì)構(gòu)象方面也起著重要作用。蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)取決于它的一級結(jié)構(gòu)，多肽離岸主鏈上的氨基酸排列順序包含了形成復(fù)雜的三維結(jié)構(gòu)（即正確的空間結(jié)構(gòu)）所需要的全部信息。（四）蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)與功能的關(guān)系不同的蛋白質(zhì)，由于結(jié)構(gòu)不同而具有不同的生物學(xué)功能。蛋白質(zhì)的生物學(xué)功能是蛋白質(zhì)分子的天然構(gòu)象所具有的性質(zhì)，功能與結(jié)構(gòu)密切相關(guān)。1．一級結(jié)構(gòu)與功能的關(guān)系蛋白質(zhì)的一級結(jié)構(gòu)與蛋白質(zhì)功能有相適應(yīng)性和統(tǒng)一性，可從以下幾個方面說明：（1）一級結(jié)構(gòu)的變異與分子病蛋白質(zhì)中的氨基酸序列與生物功能密切相關(guān)，一級結(jié)構(gòu)的變化往往導(dǎo)致蛋白質(zhì)生物功能的變化。如鐮刀型細胞貧血癥，其病因是血紅蛋白基因中的一個核苷酸的突變導(dǎo)致該蛋白分子中β-鏈第6位谷氨酸被纈氨酸取代。這個一級結(jié)構(gòu)上的細微差別使患者的血紅蛋白分子容易發(fā)生凝聚，導(dǎo)致紅細胞變成鐮刀狀，容易破裂引起貧血，即血紅蛋白的功能發(fā)生了變化。（2）一級結(jié)構(gòu)與生物進化研究發(fā)現(xiàn)，同源蛋白質(zhì)中有許多位置的氨基酸是相同的，而其它氨基酸差異較大。如比較不同生物的細胞色素C的一級結(jié)構(gòu)，發(fā)現(xiàn)與人類親緣關(guān)系接近，其氨基酸組成的差異越小，親緣關(guān)系越遠差異越大。（3）蛋白質(zhì)的激活作用在生物體內(nèi)，有些蛋白質(zhì)常以前體的形式合成，只有按一定方式裂解除去部分肽鏈之后才具有生物活性，如酶原的激活。2．蛋白質(zhì)空間結(jié)構(gòu)與功能的關(guān)系蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)與功能之間有密切相關(guān)性，其特定的空間結(jié)構(gòu)是行使生物功能的基礎(chǔ)。以下兩方面均可說明這種相關(guān)性。（1）.核糖核酸酶的變性與復(fù)性及其功能的喪失與恢復(fù)核糖核酸酶是由124個氨基酸組成的一條多肽鏈，含有四對二硫鍵，空間構(gòu)象為球狀分子。將天然核糖核酸酶在8mol/L脲中用β-巰基乙醇處理，則分子內(nèi)的四對二硫鍵斷裂，分子變成一條松散的肽鏈，此時酶活性完全喪失。但用透析法除去β-巰基乙醇和脲后，此酶經(jīng)氧化又自發(fā)地折疊成原有的天然構(gòu)象，同時酶活性又恢復(fù)。（2）血紅蛋白的變構(gòu)現(xiàn)象血紅蛋白是一個四聚體蛋白質(zhì)，具有氧合功能，可在血液中運輸氧。研究發(fā)現(xiàn)，脫氧血紅蛋白與氧的親和力很低，不易與氧結(jié)合。一旦血紅蛋白分子中的一個亞基與O2結(jié)合，就會引起該亞基構(gòu)象發(fā)生改變，并引起其它三個亞基的構(gòu)象相繼發(fā)生變化，使它們易于和氧結(jié)合，說明變化后的構(gòu)象最適合與氧結(jié)合。從以上例子可以看出，只有當?shù)鞍踪|(zhì)以特定的適當空間構(gòu)象存在時才具有生物活性。（五）蛋白質(zhì)的重要性質(zhì)蛋白質(zhì)是兩性電解質(zhì)，它的酸堿性質(zhì)取決于肽鏈上的可解離的R基團。不同蛋白質(zhì)所含有的氨基酸的種類、數(shù)目不同，所以具有不同的等電點。當?shù)鞍踪|(zhì)所處環(huán)境的pH大于pI時，蛋白質(zhì)分子帶負電荷，pH小于pI時，蛋白質(zhì)帶正電荷，pH等于pI時，蛋白質(zhì)所帶凈電荷為零，此時溶解度最小。蛋白質(zhì)分子表面帶有許多親水基團，使蛋白質(zhì)成為親水的膠體溶液。蛋白質(zhì)顆粒周圍的水化膜（水化層）以及非等電狀態(tài)時蛋白質(zhì)顆粒所帶的同性電荷的互相排斥是使蛋白質(zhì)膠體系統(tǒng)穩(wěn)定的主要因素。當這些穩(wěn)定因素被破壞時，蛋白質(zhì)會產(chǎn)生沉淀。高濃度中性鹽可使蛋白質(zhì)分子脫水并中和其所帶電荷，從而降低蛋白質(zhì)的溶解度并沉淀析出，即鹽析。但這種作用并不引起蛋白質(zhì)的變性。這個性質(zhì)可用于蛋白質(zhì)的分離。蛋白質(zhì)受到某些物理或化學(xué)因素作用時，引起生物活性的喪失，溶解度的降低以及其它性質(zhì)的改變，這種現(xiàn)象稱為蛋白質(zhì)的變性作用。變性作用的實質(zhì)是由于維持蛋白質(zhì)高級結(jié)構(gòu)的次級鍵遭到破壞而造成天然構(gòu)象的解體，但未涉及共價鍵的斷裂。有些變性是可逆的，有些變性是不可逆的。當變性條件不劇烈時，變性是可逆的，除去變性因素后，變性蛋白又可從新回復(fù)到原有的天然構(gòu)象，恢復(fù)或部分恢復(fù)其原有的生物活性，這種現(xiàn)象稱為蛋白質(zhì)的復(fù)性。（六）測定蛋白質(zhì)分子量的方法1．凝膠過濾法凝膠過濾法分離蛋白質(zhì)的原理是根據(jù)蛋白質(zhì)分子量的大小。由于不同排阻范圍的葡聚糖凝膠有一特定的蛋白質(zhì)分子量范圍，在此范圍內(nèi)，分子量的對數(shù)和洗脫體積之間成線性關(guān)系。因此，用幾種已知分子量的蛋白質(zhì)為標準，進行凝膠層析，以每種蛋白質(zhì)的洗脫體積對它們的分子量的對數(shù)作圖，繪制出標準洗脫曲線。未知蛋白質(zhì)在同樣的條件下進行凝膠層析，根據(jù)其所用的洗脫體積，從標準洗脫曲線上可求出此未知蛋白質(zhì)對應(yīng)的分子量。2．SDS-聚丙烯酰胺凝膠電泳法蛋白質(zhì)在普通聚丙烯酰胺凝膠中的電泳速度取決于蛋白質(zhì)分子的大小、分子形狀和所帶電荷的多少。SDS（十二烷基磺酸鈉）是一種去污劑，可使蛋白質(zhì)變性并解離成亞基。當?shù)鞍踪|(zhì)樣品中加入SDS后，SDS與蛋白質(zhì)分子結(jié)合，使蛋白質(zhì)分子帶上大量的強負電荷，并且使蛋白質(zhì)分子的形狀都變成短棒狀，從而消除了蛋白質(zhì)分子之間原有的帶電荷量和分子形狀的差異。這樣電泳的速度只取決于蛋白質(zhì)分子量的大小，蛋白質(zhì)分子在電泳中的相對遷移率和分子質(zhì)量的對數(shù)成直線關(guān)系。以標準蛋白質(zhì)分子質(zhì)量的對數(shù)和其相對遷移率作圖，得到標準曲線，根據(jù)所測樣品的相對遷移率，從標準曲線上便可查出其分子質(zhì)量。3．沉降法（超速離心法）沉降系數(shù)（S）是指單位離心場強度溶質(zhì)的沉降速度。S也常用于近似地描述生物大分子的大小。蛋白質(zhì)溶液經(jīng)高速離心分離時，由于比重關(guān)系，蛋白質(zhì)分子趨于下沉，沉降速度與蛋白質(zhì)顆粒大小成正比，應(yīng)用光學(xué)方法觀察離心過程中蛋白質(zhì)顆粒的沉降行為，可判斷出蛋白質(zhì)的沉降速度。根據(jù)沉降速度可求出沉降系數(shù)，將S帶入公式，即可計算出蛋白質(zhì)的分子質(zhì)量。二、習(xí)題

（一）名詞解釋1．

兩性離子（dipolarion）2．

必需氨基酸（essentialaminoacid）3．

等電點(isoelectricpoint,pI)4．

稀有氨基酸(rareaminoacid)5．

非蛋白質(zhì)氨基酸(nonproteinaminoacid)6．

構(gòu)型(configuration)7．

蛋白質(zhì)的一級結(jié)構(gòu)(proteinprimarystructure)8．

構(gòu)象(conformation)9．

蛋白質(zhì)的二級結(jié)構(gòu)(proteinsecondarystructure)10．結(jié)構(gòu)域(domain)11．蛋白質(zhì)的三級結(jié)構(gòu)(proteintertiarystructure)12．氫鍵(hydrogenbond)13．蛋白質(zhì)的四級結(jié)構(gòu)(proteinquaternarystructure)14．離子鍵(ionicbond)15．超二級結(jié)構(gòu)(super-secondarystructure)16．疏水鍵(hydrophobicbond)17．范德華力(vanderWaalsforce)18．鹽析(saltingout)19．鹽溶(saltingin)20．蛋白質(zhì)的變性(denaturation)21．蛋白質(zhì)的復(fù)性(renaturation)22．蛋白質(zhì)的沉淀作用(precipitation)23．凝膠電泳（gelelectrophoresis）24．層析（chromatography）

(二)填空題1．蛋白質(zhì)多肽鏈中的肽鍵是通過一個氨基酸的_____基和另一氨基酸的_____基連接而形成的。2．大多數(shù)蛋白質(zhì)中氮的含量較恒定，平均為___%，如測得1克樣品含氮量為10mg,則蛋白質(zhì)含量為____%。3．在20種氨基酸中，酸性氨基酸有_________和________2種，具有羥基的氨基酸是________和_________，能形成二硫鍵的氨基酸是__________.4．蛋白質(zhì)中的_________、___________和__________3種氨基酸具有紫外吸收特性，因而使蛋白質(zhì)在280nm處有最大吸收值。5．精氨酸的pI值為10.76,將其溶于pH7的緩沖液中，并置于電場中，則精氨酸應(yīng)向電場的_______方向移動。6．組成蛋白質(zhì)的20種氨基酸中，含有咪唑環(huán)的氨基酸是________，含硫的氨基酸有_________和___________。7．蛋白質(zhì)的二級結(jié)構(gòu)最基本的有兩種類型，它們是_____________和______________。8．α-螺旋結(jié)構(gòu)是由同一肽鏈的_______和________間的___鍵維持的，螺距為______,每圈螺旋含_______個氨基酸殘基，每個氨基酸殘基沿軸上升高度為_________。天然蛋白質(zhì)分子中的α-螺旋大都屬于___手螺旋。9．在蛋白質(zhì)的α-螺旋結(jié)構(gòu)中，在環(huán)狀氨基酸________存在處局部螺旋結(jié)構(gòu)中斷。10．球狀蛋白質(zhì)中有_____側(cè)鏈的氨基酸殘基常位于分子表面而與水結(jié)合，而有_______側(cè)鏈的氨基酸位于分子的內(nèi)部。11．氨基酸與茚三酮發(fā)生氧化脫羧脫氨反應(yīng)生成______色化合物，而________與茚三酮反應(yīng)生成黃色化合物。12．維持蛋白質(zhì)的一級結(jié)構(gòu)的化學(xué)鍵有_______和_______；維持二級結(jié)構(gòu)靠________鍵；維持三級結(jié)構(gòu)和四級結(jié)構(gòu)靠_________鍵，其中包括________、________、________和_________.13．穩(wěn)定蛋白質(zhì)膠體的因素是__________________和______________________。14．GSH的中文名稱是____________，它的活性基團是__________，它的生化功能是____________________。15．加入低濃度的中性鹽可使蛋白質(zhì)溶解度________，這種現(xiàn)象稱為________，而加入高濃度的中性鹽，當達到一定的鹽飽和度時，可使蛋白質(zhì)的溶解度______并__________,這種現(xiàn)象稱為_______,蛋白質(zhì)的這種性質(zhì)常用于_____________。16．用電泳方法分離蛋白質(zhì)的原理，是在一定的pH條件下，不同蛋白質(zhì)的________、_________和___________不同，因而在電場中移動的_______和_______不同，從而使蛋白質(zhì)得到分離。17．氨基酸處于等電狀態(tài)時，主要是以________形式存在，此時它的溶解度最小。18．鑒定蛋白質(zhì)多肽鏈氨基末端常用的方法有__________和_______________。19．測定蛋白質(zhì)分子量的方法有_________、____________和__________________。20．今有甲、乙、丙三種蛋白質(zhì)，它們的等電點分別為8.0、4.5和10.0,當在pH8.0緩沖液中，它們在電場中電泳的情況為：甲_______，乙_______，丙________。21．當氨基酸溶液的pH=pI時，氨基酸以_____離子形式存在，當pH>pI時，氨基酸以_______離子形式存在。22．谷氨酸的pK1(α-COOH)＝2.19,pK2(α-NH+3)=9.67,pKR(R基)=4.25,谷氨酸的等電點為__________。23．天然蛋白質(zhì)中的α—螺旋結(jié)構(gòu)，其主鏈上所有的羰基氧與亞氨基氫都參與了鏈內(nèi)_____鍵的形成，因此構(gòu)象相當穩(wěn)定。24．將分子量分別為a（90000）、b（45000）、c（110000）的三種蛋白質(zhì)混合溶液進行凝膠過濾層析，它們被洗脫下來的先后順序是_____________。25．肌紅蛋白的含鐵量為0.34%，其最小分子量是______.血紅蛋白的含鐵量也是0.34%，但每分子含有4個鐵原子，血紅蛋白的分子量是________.26．一個α-螺旋片段含有180個氨基酸殘基，該片段中有_____圈螺旋？該α-螺旋片段的軸長為_____.

(三)選擇題1．在生理pH條件下，下列哪種氨基酸帶正電荷？

A．丙氨酸B．酪氨酸C．賴氨酸D．蛋氨酸E．異亮氨酸2．下列氨基酸中哪一種是非必需氨基酸？

A．亮氨酸B．酪氨酸C．賴氨酸D．蛋氨酸E．蘇氨酸3．蛋白質(zhì)的組成成分中，在280nm處有最大吸收值的最主要成分是：A．酪氨酸的酚環(huán)B．半胱氨酸的硫原子C．肽鍵D．苯丙氨酸4．下列4種氨基酸中哪個有堿性側(cè)鏈？

A．脯氨酸B．苯丙氨酸C．異亮氨酸D．賴氨酸5．下列哪種氨基酸屬于亞氨基酸？

A．絲氨酸B．脯氨酸C．亮氨酸D．組氨酸6．下列哪一項不是蛋白質(zhì)α-螺旋結(jié)構(gòu)的特點？

A．天然蛋白質(zhì)多為右手螺旋B．肽鏈平面充分伸展C．每隔3.6個氨基酸螺旋上升一圈。D．每個氨基酸殘基上升高度為0.15nm.7．下列哪一項不是蛋白質(zhì)的性質(zhì)之一？

A．處于等電狀態(tài)時溶解度最小B．加入少量中性鹽溶解度增加C．變性蛋白質(zhì)的溶解度增加D．有紫外吸收特性8．下列氨基酸中哪一種不具有旋光性？

A．LeuB．AlaC．GlyD．SerE．Val9．在下列檢測蛋白質(zhì)的方法中，哪一種取決于完整的肽鏈？

A．凱氏定氮法B．雙縮尿反應(yīng)C．紫外吸收法D．茚三酮法10．下列哪種酶作用于由堿性氨基酸的羧基形成的肽鍵？

A．糜蛋白酶B．羧肽酶C．氨肽酶D．胰蛋白酶11．下列有關(guān)蛋白質(zhì)的敘述哪項是正確的？

A．蛋白質(zhì)分子的凈電荷為零時的pH值是它的等電點B．大多數(shù)蛋白質(zhì)在含有中性鹽的溶液中會沉淀析出C．由于蛋白質(zhì)在等電點時溶解度最大，所以沉淀蛋白質(zhì)時應(yīng)遠離等電點D．以上各項均不正確12．下列關(guān)于蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)的敘述，哪一項是錯誤的？

A．氨基酸的疏水側(cè)鏈很少埋在分子的中心部位B．電荷的氨基酸側(cè)鏈常在分子的外側(cè)，面向水相C．白質(zhì)的一級結(jié)構(gòu)在決定高級結(jié)構(gòu)方面是重要因素之一D．白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)主要靠次級鍵維持13．列哪些因素妨礙蛋白質(zhì)形成α-螺旋結(jié)構(gòu)？

A．脯氨酸的存在B．氨基酸殘基的大的支鏈C．性氨基酸的相鄰存在D．性氨基酸的相鄰存在E．以上各項都是14．于β-折疊片的敘述，下列哪項是錯誤的？

A．β-折疊片的肽鏈處于曲折的伸展狀態(tài)B．的結(jié)構(gòu)是借助于鏈內(nèi)氫鍵穩(wěn)定的C．有的β-折疊片結(jié)構(gòu)都是通過幾段肽鏈平行排列而形成的D．基酸之間的軸距為0.35nm15．持蛋白質(zhì)二級結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的主要作用力是：A．鹽鍵B．疏水鍵C．氫鍵D．二硫鍵16．維持蛋白質(zhì)三級結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的因素是：A．肽鍵B．二硫鍵C．離子鍵D．氫鍵E．次級鍵17．凝膠過濾法分離蛋白質(zhì)時，從層析柱上先被洗脫下來的是：A．分子量大的B．分子量小的C．電荷多的D．帶電荷少的18.下列哪項與蛋白質(zhì)的變性無關(guān)？

A.肽鍵斷裂B．氫鍵被破壞C．離子鍵被破壞D．疏水鍵被破壞19．蛋白質(zhì)空間構(gòu)象的特征主要取決于下列哪一項？

A．多肽鏈中氨基酸的排列順序B．次級鍵C．鏈內(nèi)及鏈間的二硫鍵D．溫度及pH20．下列哪個性質(zhì)是氨基酸和蛋白質(zhì)所共有的？

A．膠體性質(zhì)B．兩性性質(zhì)C．沉淀反應(yīng)D．變性性質(zhì)E．雙縮脲反應(yīng)21．氨基酸在等電點時具有的特點是：A．不帶正電荷B．不帶負電荷C．A和BD．溶解度最大E．在電場中不泳動22．蛋白質(zhì)的一級結(jié)構(gòu)是指：A．蛋白質(zhì)氨基酸的種類和數(shù)目B．蛋白質(zhì)中氨基酸的排列順序C．蛋白質(zhì)分子中多肽鏈的折疊和盤繞D．包括A,B和C(四)是非判斷題()1．氨基酸與茚三酮反應(yīng)都產(chǎn)生藍紫色化合物。()2．因為羧基碳和亞氨基氮之間的部分雙鍵性質(zhì)，所以肽鍵不能自由旋轉(zhuǎn)。()3．所有的蛋白質(zhì)都有酶活性。()4．α-碳和羧基碳之間的鍵不能自由旋轉(zhuǎn)。()5．多數(shù)氨基酸有D-和L-兩種不同構(gòu)型，而構(gòu)型的改變涉及共價鍵的破裂。()6．所有氨基酸都具有旋光性。()7．構(gòu)成蛋白質(zhì)的20種氨基酸都是必需氨基酸。()8．蛋白質(zhì)多肽鏈中氨基酸的排列順序在很大程度上決定了它的構(gòu)象。()9．一氨基一羧基氨基酸的pI為中性，因為-COOH和-NH2的解離度相同。()10．蛋白質(zhì)的變性是蛋白質(zhì)立體結(jié)構(gòu)的破壞，因此涉及肽鍵的斷裂。()11．蛋白質(zhì)是生物大分子，但并不都具有四級結(jié)構(gòu)。()12．血紅蛋白和肌紅蛋白都是氧的載體，前者是一個典型的變構(gòu)蛋白，在與氧結(jié)合過程中呈現(xiàn)變構(gòu)效應(yīng)，而后者卻不是。()13.．用FDNB法和Edman降解法測定蛋白質(zhì)多肽鏈N-端氨基酸的原理是相同的。()14．并非所有構(gòu)成蛋白質(zhì)的20種氨基酸的α-碳原子上都有一個自由羧基和一個自由氨基。()15．蛋白質(zhì)是兩性電解質(zhì)，它的酸堿性質(zhì)主要取決于肽鏈上可解離的R基團。()16．在具有四級結(jié)構(gòu)的蛋白質(zhì)分子中，每個具有三級結(jié)構(gòu)的多肽鏈是一個亞基。()17．所有的肽和蛋白質(zhì)都能和硫酸銅的堿性溶液發(fā)生雙縮尿反應(yīng)。()18．一個蛋白質(zhì)分子中有兩個半胱氨酸存在時，它們之間可以形成兩個二硫鍵。()19．鹽析法可使蛋白質(zhì)沉淀，但不引起變性，所以鹽析法常用于蛋白質(zhì)的分離制備。()20．蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)就是它的三級結(jié)構(gòu)。()21．維持蛋白質(zhì)三級結(jié)構(gòu)最重要的作用力是氫鍵。()22．具有四級結(jié)構(gòu)的蛋白質(zhì)，它的每個亞基單獨存在時仍能保存蛋白質(zhì)原有的生物活性。()23．變性蛋白質(zhì)的溶解度降低，是由于中和了蛋白質(zhì)分子表面的電荷及破壞了外層的水膜所引起的。()24．蛋白質(zhì)二級結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性是靠鏈內(nèi)氫鍵維持的，肽鏈上每個肽鍵都參與氫鍵的形成。

（五）問答題1．什么是蛋白質(zhì)的一級結(jié)構(gòu)為什么說蛋白質(zhì)的一級結(jié)構(gòu)決定其空間結(jié)構(gòu)2．什么是蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)與其生物功能有何關(guān)系3．蛋白質(zhì)的α—螺旋結(jié)構(gòu)有何特點？

4．蛋白質(zhì)的β—折疊結(jié)構(gòu)有何特點？

5．舉例說明蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)與其功能之間的關(guān)系。6．什么是蛋白質(zhì)的變性作用和復(fù)性作用蛋白質(zhì)變性后哪些性質(zhì)會發(fā)生改變7．簡述蛋白質(zhì)變性作用的機制。8．蛋白質(zhì)有哪些重要功能9．下列試劑和酶常用于蛋白質(zhì)化學(xué)的研究中：CNBr、異硫氰酸苯酯、丹黃酰氯、脲、6mol/LHCl、β-巰基乙醇、水合茚三酮、過甲酸、胰蛋白酶、胰凝乳蛋白酶。其中哪一個最適合完成以下各項任務(wù)？

（1）測定小肽的氨基酸序列。（2）鑒定肽的氨基末端殘基。（3）不含二硫鍵的蛋白質(zhì)的可逆變性；如有二硫鍵存在時還需加什么試劑？

（4）在芳香族氨基酸殘基羧基側(cè)水解肽鍵。（4）在蛋氨酸殘基羧基側(cè)水解肽鍵。（5）在賴氨酸和精氨酸殘基羧基側(cè)水解肽鍵。10．根據(jù)蛋白質(zhì)一級氨基酸序列可以預(yù)測蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)。假設(shè)有下列氨基酸序列（如圖）：151015Ile-Ala-His-Thr-Tyr-Gly-Pro-Glu-Ala-Ala-Met-Cys-Lys-Try-Glu-Ala-Gln-202527Pro-Asp-Gly-Met-Glu-Cys-Ala-Phe-His-Arg

（1）預(yù)測在該序列的哪一部位可能會出彎或β-轉(zhuǎn)角。（2）何處可能形成鏈內(nèi)二硫鍵？

（3）假設(shè)該序列只是大的球蛋白的一部分，下面氨基酸殘基中哪些可能分布在蛋白的外表面，哪些分布在內(nèi)部？

天冬氨酸；異亮氨酸；蘇氨酸；纈氨酸；谷氨酰胺；賴氨酸

三、習(xí)題解答

（一）名詞解釋1．兩性離子：指在同一氨基酸分子上含有等量的正負兩種電荷，又稱兼性離子或偶極離子。2．必需氨基酸：指人體（和其它哺乳動物）自身不能合成，機體又必需，需要從飲食中獲得的氨基酸。3.氨基酸的等電點：指氨基酸的正離子濃度和負離子濃度相等時的pH值，用符號pI表示。4．稀有氨基酸：指存在于蛋白質(zhì)中的20種常見氨基酸以外的其它罕見氨基酸，它們是正常氨基酸的衍生物。5．非蛋白質(zhì)氨基酸：指不存在于蛋白質(zhì)分子中而以游離狀態(tài)和結(jié)合狀態(tài)存在于生物體的各種組織和細胞的氨基酸。6．構(gòu)型：指在立體異構(gòu)體中不對稱碳原子上相連的各原子或取代基團的空間排布。構(gòu)型的轉(zhuǎn)變伴隨著共價鍵的斷裂和重新形成。7．蛋白質(zhì)的一級結(jié)構(gòu)：指蛋白質(zhì)多肽鏈中氨基酸的排列順序，以及二硫鍵的位置。8．構(gòu)象：指有機分子中，不改變共價鍵結(jié)構(gòu)，僅單鍵周圍的原子旋轉(zhuǎn)所產(chǎn)生的原子的空間排布。一種構(gòu)象改變?yōu)榱硪环N構(gòu)象時，不涉及共價鍵的斷裂和重新形成。構(gòu)象改變不會改變分子的光學(xué)活性。9．蛋白質(zhì)的二級結(jié)構(gòu)：指在蛋白質(zhì)分子中的局部區(qū)域內(nèi)，多肽鏈沿一定方向盤繞和折疊的方式。10．結(jié)構(gòu)域：指蛋白質(zhì)多肽鏈在二級結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上進一步卷曲折疊成幾個相對獨立的近似球形的組裝體。11．蛋白質(zhì)的三級結(jié)構(gòu)：指蛋白質(zhì)在二級結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上借助各種次級鍵卷曲折疊成特定的球狀分子結(jié)構(gòu)的構(gòu)象。12．氫鍵：指負電性很強的氧原子或氮原子與N-H或O-H的氫原子間的相互吸引力。13．蛋白質(zhì)的四級結(jié)構(gòu)：指多亞基蛋白質(zhì)分子中各個具有三級結(jié)構(gòu)的多肽鏈以適當方式聚合所呈現(xiàn)的三維結(jié)構(gòu)。14．離子鍵：帶相反電荷的基團之間的靜電引力，也稱為靜電鍵或鹽鍵。15．超二級結(jié)構(gòu)：指蛋白質(zhì)分子中相鄰的二級結(jié)構(gòu)單位組合在一起所形成的有規(guī)則的、在空間上能辨認的二級結(jié)構(gòu)組合體。16．疏水鍵：非極性分子之間的一種弱的、非共價的相互作用。如蛋白質(zhì)分子中的疏水側(cè)鏈避開水相而相互聚集而形成的作用力。17．范德華力：中性原子之間通過瞬間靜電相互作用產(chǎn)生的一種弱的分子間的力。當兩個原子之間的距離為它們的范德華半徑之和時，范德華力最強。18．鹽析：在蛋白質(zhì)溶液中加入一定量的高濃度中性鹽（如硫酸氨），使蛋白質(zhì)溶解度降低并沉淀析出的現(xiàn)象稱為鹽析。19．鹽溶：在蛋白質(zhì)溶液中加入少量中性鹽使蛋白質(zhì)溶解度增加的現(xiàn)象。20．蛋白質(zhì)的變性作用：蛋白質(zhì)分子的天然構(gòu)象遭到破壞導(dǎo)致其生物活性喪失的現(xiàn)象。蛋白質(zhì)在受到光照、熱、有機溶劑以及一些變性劑的作用時，次級鍵遭到破壞導(dǎo)致天然構(gòu)象的破壞，但其一級結(jié)構(gòu)不發(fā)生改變。21．蛋白質(zhì)的復(fù)性：指在一定條件下，變性的蛋白質(zhì)分子恢復(fù)其原有的天然構(gòu)象并恢復(fù)生物活性的現(xiàn)象。22．蛋白質(zhì)的沉淀作用：在外界因素影響下，蛋白質(zhì)分子失去水化膜或被中和其所帶電荷，導(dǎo)致溶解度降低從而使蛋白質(zhì)變得不穩(wěn)定而沉淀的現(xiàn)象稱為蛋白質(zhì)的沉淀作用。23．凝膠電泳：以凝膠為介質(zhì)，在電場作用下分離蛋白質(zhì)或核酸等分子的分離純化技術(shù)。24．層析：按照在移動相（可以是氣體或液體）和固定相（可以是液體或固體）之間的分配比例將混合成分分開的技術(shù)。（二）填空題1．

氨；羧基；2．

16；6.253．

谷氨酸；天冬氨酸；絲氨酸；蘇氨酸4．

苯丙氨酸；酪氨酸；色氨酸；紫外吸收5．

負極6．

組氨酸；半胱氨酸；蛋氨酸7．

α-螺旋結(jié)構(gòu)；β-折疊結(jié)構(gòu)8．C=O；N=H；氫；0.54nm；3.6；0.15nm；右9．脯氨酸；羥脯氨酸10．極性；疏水性11．藍紫色；脯氨酸12．肽鍵；二硫鍵；氫鍵；次級鍵；氫鍵；離子鍵；疏水鍵；范德華力13．表面的水化膜；同性電荷14．谷胱甘肽；巰基15．增加；鹽溶；減??；沉淀析出；鹽析；蛋白質(zhì)分離16．帶電荷量；分子大??；分子形狀；方向；速率17．兩性離子；最小18．FDNB法（2,4-二硝基氟苯法）；Edman降解法（苯異硫氫酸酯法）19．沉降法；凝膠過濾法；SDS-聚丙烯酰胺凝膠電泳法（SDS法）20．不動；向正極移動；向負極移動；21．兩性離子；負；22．3.2223．氫鍵；24．C；a；b25．16672；66687；26．50圈；27nm

（三）選擇題1．D：5種氨基酸中只有賴氨酸為堿性氨基酸，其等電點為9.74,大于生理pH值，所以帶正電荷。2．B：人（或哺乳動物）的必需氨基酸包括賴氨酸、色氨酸、甲硫氨酸、苯丙氨酸、纈氨酸、亮氨酸、異亮氨酸、蘇氨酸8種，酪氨酸不是必需氨基酸。3．A：酪氨酸和苯丙氨酸在280nm處的克分子消光系數(shù)分別為540何120,所以酪氨酸比苯丙氨酸有較大吸收，而且大多數(shù)蛋白質(zhì)中都含有酪氨酸。肽鍵的最大吸收在215nm,半胱氨酸的硫原子在280nm和215nm均無明顯吸收。4．D：在此4種氨基酸中，只有賴氨酸的R基團可接受氫質(zhì)子，作為堿，而其它3種氨基酸均無可解離的R側(cè)鏈。5．B：氨基酸的α-碳上連接的是亞氨基而不是氨基，所以實際上屬于一種亞氨基酸，而其它氨基酸的α-碳上都連接有氨基，是氨基酸。6．B：天然蛋白質(zhì)的α-螺旋結(jié)構(gòu)的特點是，肽鏈圍繞中心軸旋轉(zhuǎn)形成螺旋結(jié)構(gòu)，而不是充分伸展的結(jié)構(gòu)。另外在每個螺旋中含有3.6個氨基酸殘基，螺距為0.54nm,每個氨基酸殘基上升高度為0.15nm,所以B不是α-螺旋結(jié)構(gòu)的特點。7．C：蛋白質(zhì)處于等電點時，凈電荷為零，失去蛋白質(zhì)分子表面的同性電荷互相排斥的穩(wěn)定因素，此時溶解度最小；加入少量中性鹽可增加蛋白質(zhì)的溶解度，即鹽溶現(xiàn)象；因為蛋白質(zhì)中含有酪氨酸、苯丙氨酸和色氨酸，所以具有紫外吸收特性；變性蛋白質(zhì)的溶解度減小而不是增加，因為蛋白質(zhì)變性后，近似于球狀的空間構(gòu)象被破壞，變成松散的結(jié)構(gòu)，原來處于分子內(nèi)部的疏水性氨基酸側(cè)鏈暴露于分子表面，減小了與水分子的作用，從而使蛋白質(zhì)溶解度減小并沉淀。8．C：甘氨酸的α-碳原子連接的4個原子和基團中有2個是氫原子，所以不是不對稱碳原子，沒有立體異構(gòu)體，所以不具有旋光性。9．B：雙縮脲反應(yīng)是指含有兩個或兩個以上肽鍵的化合物（肽及蛋白質(zhì)）與稀硫酸銅的堿性溶液反應(yīng)生成紫色（或青紫色）化合物的反應(yīng)，產(chǎn)生顏色的深淺與蛋白質(zhì)的含量成正比，所以可用于蛋白質(zhì)的定量測定。茚三酮反應(yīng)是氨基酸的游離的α-NH與茚三酮之間的反應(yīng)；凱氏定氮法是測定蛋白質(zhì)消化后產(chǎn)生的氨；紫外吸收法是通過測定蛋白質(zhì)的紫外消光值定量測定蛋白質(zhì)的方法，因為大多數(shù)蛋白質(zhì)都含有酪氨酸，有些還含有色氨酸或苯丙氨酸，這三種氨基酸具有紫外吸收特性，所以紫外吸收值與蛋白質(zhì)含量成正比。10．D：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參與形成的肽鍵；羧肽酶是從肽鏈的羧基端開始水解肽鍵的外肽酶；氨肽酶是從肽鏈的氨基端開始水解肽鍵的外肽酶；胰蛋白酶可以專一地水解堿性氨基酸的羧基參與形成的肽鍵。11．A：蛋白質(zhì)的等電點是指蛋白質(zhì)分子內(nèi)的正電荷桌能總數(shù)與負電荷總數(shù)相等時的pH值。蛋白質(zhì)鹽析的條件是加入足量的中性鹽，如果加入少量中性鹽不但不會使蛋白質(zhì)沉淀析出反而會增加其溶解度，即鹽溶。在等電點時，蛋白質(zhì)的凈電荷為零，分子間的凈電斥力最小，所以溶解度最小，在溶液中易于沉淀，所以通常沉淀蛋白質(zhì)應(yīng)調(diào)pH至等電點。12．A：在蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)中，通常是疏水性氨基酸的側(cè)鏈存在于分子的內(nèi)部，因為疏水性基團避開水相而聚集在一起，而親水側(cè)鏈分布在分子的表面以充分地與水作用；蛋白質(zhì)的一級結(jié)構(gòu)是多肽鏈中氨基酸的排列順序，此順序即決定了肽鏈形成二級結(jié)構(gòu)的類型以及更高層次的結(jié)構(gòu)；維持蛋白質(zhì)空間結(jié)構(gòu)的作用力主要是次級鍵。13．E：脯氨酸是亞氨基酸,參與形成肽鍵后不能再與C=O氧形成氫鍵，因此不能形成α-螺旋結(jié)構(gòu);氨基酸殘基的支鏈大時，空間位阻大，妨礙螺旋結(jié)構(gòu)的形成；連續(xù)出現(xiàn)多個酸性氨基酸或堿性氨基酸時，同性電荷會互相排斥，所以不能形成穩(wěn)定的螺旋結(jié)構(gòu)。14．C：β-折疊結(jié)構(gòu)是一種常見的蛋白質(zhì)二級結(jié)構(gòu)的類型，分為平行和反平行兩種排列方式，所以題中C項的說法是錯誤的。在β-折疊結(jié)構(gòu)中肽鏈處于曲折的伸展狀態(tài)，氨基酸殘基之間的軸心距離為0.35nm,相鄰肽鏈（或同一肽鏈中的幾個肽段）之間形成氫鍵而使結(jié)構(gòu)穩(wěn)定。15．C：蛋白質(zhì)二級結(jié)構(gòu)的兩種主要類型是α-螺旋結(jié)構(gòu)和β-折疊結(jié)構(gòu)。在α-螺旋結(jié)構(gòu)中肽鏈上的所有氨基酸殘基均參與氫鍵的形成以維持螺旋結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定。在β-折疊結(jié)構(gòu)中，相鄰肽鏈或肽段之間形成氫鍵以維持結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定，所以氫鍵是維持蛋白質(zhì)二級結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的主要作用力。離子鍵、疏水鍵和范德華力在維持蛋白質(zhì)的三級結(jié)構(gòu)和四級結(jié)構(gòu)中起重要作用，而二硫鍵在穩(wěn)定蛋白質(zhì)的三級結(jié)構(gòu)中起一定作用。16．E：肽鍵是連接氨基酸的共價鍵，它是維持蛋白質(zhì)一級結(jié)構(gòu)的作用力；而硫鍵是2分子半胱氨酸的巰基脫氫氧化形成的共價鍵，它可以存在于2條肽鏈之間也可以由存在于同一條肽鏈的2個不相鄰的半胱氨酸之間，它在維持蛋白質(zhì)三級結(jié)構(gòu)中起一定作用，但不是最主要的。離子鍵和氫鍵都是維持蛋白質(zhì)三級結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的因素之一，但此項選擇不全面，也不確切。次級鍵包括氫鍵、離子鍵、疏水鍵和范德華力，所以次項選擇最全面、確切。17．A：用凝膠過濾柱層析分離蛋白質(zhì)是根據(jù)蛋白質(zhì)分子大小不同進行分離的方法，與蛋白質(zhì)分子的帶電狀況無關(guān)。在進行凝膠過濾柱層析過程中，比凝膠網(wǎng)眼大的分子不能進入網(wǎng)眼內(nèi)，被排阻在凝膠顆粒之外。比凝膠網(wǎng)眼小的顆?？梢赃M入網(wǎng)眼內(nèi)，分子越小進入網(wǎng)眼的機會越多，因此不同大小的分子通過凝膠層析柱時所經(jīng)的路程距離不同，大分子物質(zhì)經(jīng)過的距離短而先被洗出，小分子物質(zhì)經(jīng)過的距離長，后被洗脫，從而使蛋白質(zhì)得到分離。18．A：蛋白質(zhì)的變性是其空間結(jié)構(gòu)被破壞，從而引起理化性質(zhì)的改變以及生物活性的喪失，但其一級結(jié)構(gòu)不發(fā)生改變，所以肽鍵沒有斷裂。蛋白質(zhì)變性的機理是維持其空間結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的作用力被破壞，氫鍵、離子鍵和疏水鍵都是維持蛋白質(zhì)空間結(jié)構(gòu)的作用力，當這些作用力被破壞時空間結(jié)構(gòu)就被破壞并引起變性，所以與變性有關(guān)。19．A：蛋白質(zhì)的一級結(jié)構(gòu)即蛋白質(zhì)多肽鏈中氨基酸的排列順序決定蛋白質(zhì)的空間構(gòu)象，因為一級結(jié)構(gòu)中包含著形成空間結(jié)構(gòu)所需要的所有信息，氨基酸殘基的結(jié)構(gòu)和化學(xué)性質(zhì)決定了所組成的蛋白質(zhì)的二級結(jié)構(gòu)的類型以及三級、四級結(jié)構(gòu)的構(gòu)象；二硫鍵和次級鍵都是維持蛋白質(zhì)空間構(gòu)象穩(wěn)定的作用力，但不決定蛋白質(zhì)的構(gòu)象；溫度及pH影響蛋白質(zhì)的溶解度、解離狀態(tài)、生物活性等性質(zhì)，但不決定蛋白質(zhì)的構(gòu)象。20．B：氨基酸即有羧基又有氨基，可以提供氫質(zhì)子也可以接受氫質(zhì)子，所以即是酸又是堿，是兩性電解質(zhì)。由氨基酸組成的蛋白質(zhì)分子上也有可解離基團，如谷氨酸和天冬氨酸側(cè)鏈基團的羧基以及賴氨酸的側(cè)鏈氨基，所以也是兩性電解質(zhì)，這是氨基酸和蛋白質(zhì)所共有的性質(zhì)；膠體性質(zhì)是蛋白質(zhì)所具有的性質(zhì)，沉淀反應(yīng)是蛋白質(zhì)的膠體性質(zhì)被破壞產(chǎn)生的現(xiàn)象；變性是蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)被破壞后性質(zhì)發(fā)生改變并喪失生物活性的現(xiàn)象，這三種現(xiàn)象均與氨基酸無關(guān)。21．E：氨基酸分子上的正電荷數(shù)和負電荷數(shù)相等時的pH值是其等電點，即凈電荷為零，此時在電場中不泳動。由于凈電荷為零，分子間的凈電斥力最小，所以溶解度最小。22．B：蛋白質(zhì)的一級結(jié)構(gòu)是指蛋白質(zhì)多肽鏈中氨基酸的排列順序，蛋白質(zhì)中所含氨基酸的種類和數(shù)目相同但排列順序不同時，其一級結(jié)構(gòu)以及在此基礎(chǔ)上形成的空間結(jié)構(gòu)均有很大不同。蛋白質(zhì)分子中多肽鏈的折疊和盤繞是蛋白質(zhì)二級結(jié)構(gòu)的內(nèi)容，所以B項是正確的。

（四）是非判斷題1．錯：脯氨酸與茚三酮反應(yīng)產(chǎn)生黃色化合物，其它氨基酸與茚三酮反應(yīng)產(chǎn)生藍色化合物。2．對：在肽平面中，羧基碳和亞氨基氮之間的鍵長為0.132nm，介于C—N單鍵和C＝N雙鍵之間，具有部分雙鍵的性質(zhì)，不能自由旋轉(zhuǎn)。3．錯：蛋白質(zhì)具有重要的生物功能，有些蛋白質(zhì)是酶，可催化特定的生化反應(yīng)，有些蛋白質(zhì)則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質(zhì)都具有酶的活性。4．錯：α-碳和羧基碳之間的鍵是C—C單鍵，可以自由旋轉(zhuǎn)。5．對：在20種氨基酸中，除甘氨酸外都具有不對稱碳原子，所以具有L-型和D-型2種不同構(gòu)型，這兩種不同構(gòu)型的轉(zhuǎn)變涉及到共價鍵的斷裂和從新形成。6．錯：由于甘氨酸的α-碳上連接有2個氫原子，所以不是不對稱碳原子，沒有2種不同的立體異構(gòu)體，所以不具有旋光性。其它常見的氨基酸都具有不對稱碳原子，因此具有旋光性。7．錯：必需氨基酸是指人（或哺乳動物）自身不能合成機體又必需的氨基酸，包括8種氨基酸。其它氨基酸人體自身可以合成，稱為非必需氨基酸。8．對：蛋白質(zhì)的一級結(jié)構(gòu)是蛋白質(zhì)多肽鏈中氨基酸的排列順序，不同氨基酸的結(jié)構(gòu)和化學(xué)性質(zhì)不同，因而決定了多肽鏈形成二級結(jié)構(gòu)的類型以及不同類型之間的比例以及在此基礎(chǔ)上形成的更高層次的空間結(jié)構(gòu)。如在脯氨酸存在的地方α-螺旋中斷，R側(cè)鏈具有大的支鏈的氨基酸聚集的地方妨礙螺旋結(jié)構(gòu)的形成，所以一級結(jié)構(gòu)在很大程度上決定了蛋白質(zhì)的空間構(gòu)象。9．錯：一氨基一羧基氨基酸為中性氨基酸，其等電點為中性或接近中性，但氨基和羧基的解離度，即pK值不同。10．錯：蛋白質(zhì)的變性是蛋白質(zhì)空間結(jié)構(gòu)的破壞，這是由于維持蛋白質(zhì)構(gòu)象穩(wěn)定的作用力次級鍵被破壞所造成的，但變性不引起多肽鏈的降解，即肽鏈不斷裂。11．對：有些蛋白質(zhì)是由一條多肽鏈構(gòu)成的，只具有三級結(jié)構(gòu)，不具有四級結(jié)構(gòu)，如肌紅蛋白。12．對：血紅蛋白是由4個亞基組成的具有4級結(jié)構(gòu)的蛋白質(zhì)，當血紅蛋白的一個亞基與氧結(jié)合后可加速其它亞基與氧的結(jié)合，所以具有變構(gòu)效應(yīng)。肌紅蛋白是僅有一條多肽鏈的蛋白質(zhì)，具有三級結(jié)構(gòu)，不具有四級結(jié)構(gòu)，所以在與氧的結(jié)合過程中不表現(xiàn)出變構(gòu)效應(yīng)。13．錯：Edman降解法是多肽鏈N端氨基酸殘基被苯異硫氫酸酯修飾，然后從多肽鏈上切下修飾的殘基，經(jīng)層析鑒定可知N端氨基酸的種類，而余下的多肽鏈仍為一條完整的多肽鏈，被回收后可繼續(xù)進行下一輪Edman反應(yīng)，測定N末端第二個氨基酸。反應(yīng)重復(fù)多次就可連續(xù)測出多肽鏈的氨基酸順序。FDNB法（Sanger反應(yīng)）是多肽鏈N末端氨基酸與FDNB（2,4-二硝基氟苯）反應(yīng)生成二硝基苯衍生物（DNP-蛋白），然后將其進行酸水解，打斷所有肽鍵，N末端氨基酸與二硝基苯基結(jié)合牢固，不易被酸水解。水解產(chǎn)物為黃色的N端DNP-氨基酸和各種游離氨基酸。將DNP-氨基酸抽提出來并進行鑒定可知N端氨基酸的種類，但不能測出其后氨基酸的序列。14．對：大多數(shù)氨基酸的α-碳原子上都有一個自由氨基和一個自由羧基，但脯氨酸和羥脯氨酸的α-碳原子上連接的氨基氮與側(cè)鏈的末端碳共價結(jié)合形成環(huán)式結(jié)構(gòu)，所以不是自由氨基。15．對：蛋白質(zhì)是由氨基酸組成的大分子，有些氨基酸的R側(cè)鏈具有可解離基團，如羧基、氨基、咪唑基等等。這些基團有的可釋放H+,有的可接受H+,所以使得蛋白質(zhì)分子即是酸又是堿，是兩性電解質(zhì)。蛋白質(zhì)分子中可解離R基團的種類和數(shù)量決定了蛋白質(zhì)提供和接受H+的能力，即決定了它的酸堿性質(zhì)。16．對：在具有四級結(jié)構(gòu)的蛋白質(zhì)分子中，每個具有三級結(jié)構(gòu)的多肽鏈是一個亞基。17．錯：具有兩個或兩個以上肽鍵的物質(zhì)才具有類似于雙縮脲的結(jié)構(gòu)，具有雙縮脲反應(yīng)，而二肽只具有一個肽鍵，所以不具有雙縮脲反應(yīng)。18．錯：二硫鍵是由兩個半胱氨酸的巰基脫氫氧化而形成的，所以兩個半胱氨酸只能形成一個二硫鍵。19．對：鹽析引起的蛋白質(zhì)沉淀是由于大量的中性鹽破壞了蛋白質(zhì)膠體的穩(wěn)定因素（蛋白質(zhì)分子表面的水化膜及所帶同性電荷互相排斥），從而使蛋白質(zhì)溶解度降低并沉淀，但并未破壞蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)，所以不引起變性。根據(jù)不同蛋白質(zhì)鹽析所需的鹽飽和度分段鹽析可將蛋白質(zhì)進行分離和純化。20．錯：蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)包括二級結(jié)構(gòu)、三級結(jié)構(gòu)和四級結(jié)構(gòu)三個層次，三級結(jié)構(gòu)只是其中一個層次。21．錯：維持蛋白質(zhì)三級結(jié)構(gòu)的作用力有氫鍵、離子鍵、疏水鍵、范德華力以及二硫鍵，其中最重要的是疏水鍵。22．錯：具有四級結(jié)構(gòu)的蛋白質(zhì)，只有所有的亞基以特定的適當方式組裝在一起時才具有生物活性，缺少一個亞基或單獨一個亞基存在時都不具有生物活性。23．錯：蛋白質(zhì)變性是由于維持蛋白質(zhì)構(gòu)象穩(wěn)定的作用力（次級鍵和而硫鍵）被破壞從而使蛋白質(zhì)空間結(jié)構(gòu)被破壞并山個喪失生物活性的現(xiàn)象。次級鍵被破壞以后，蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)松散，原來聚集在分子內(nèi)部的疏水性氨基酸側(cè)鏈伸向外部，減弱了蛋白質(zhì)分子與水分子的相互作用，因而使溶解度將低。24．錯：蛋白質(zhì)二級結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性是由鏈內(nèi)氫鍵維持的，如α-螺旋結(jié)構(gòu)和β-折疊結(jié)構(gòu)中的氫鍵均起到穩(wěn)定結(jié)構(gòu)的作用。但并非肽鏈中所有的肽鍵都參與氫鍵的形成，如脯氨酸與相鄰氨基酸形成的肽鍵，以及自由回轉(zhuǎn)中的有些肽鍵不能形成鏈內(nèi)氫鍵。

（五）問答題（解題要點）1．答：蛋白質(zhì)一級結(jié)構(gòu)指蛋白質(zhì)多肽鏈中氨基酸殘基的排列順序。因為蛋白質(zhì)分子肽鏈的排列順序包含了自動形成復(fù)雜的三維結(jié)構(gòu)（即正確的空間構(gòu)象）所需要的全部信息，所以一級結(jié)構(gòu)決定其高級結(jié)構(gòu)。2．答：蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)是指蛋白質(zhì)分子中原子和基團在三維空間上的排列、分布及肽鏈走向。蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)決定蛋白質(zhì)的功能。空間結(jié)構(gòu)與蛋白質(zhì)各自的功能是相適應(yīng)的。3．答：（1）多肽鏈主鏈繞中心軸旋轉(zhuǎn)，形成棒狀螺旋結(jié)構(gòu)，每個螺旋含有3.6個氨基酸殘基，螺距為0.54nm,氨基酸之間的軸心距為0.15nm.。（2）α-螺旋結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定主要靠鏈內(nèi)氫鍵，每個氨基酸的N—H與前面第四個氨基酸的C＝O形成氫鍵。（3）天然蛋白質(zhì)的α-螺旋結(jié)構(gòu)大都為右手螺旋。4．答：β-折疊結(jié)構(gòu)又稱為β-片層結(jié)構(gòu)，它是肽鏈主鏈或某一肽段的一種相當伸展的結(jié)構(gòu)，多肽鏈呈扇面狀折疊。（1）兩條或多條幾乎完全伸展的多肽鏈（或肽段）側(cè)向聚集在一起，通過相鄰肽鏈主鏈上的氨基和羰基之間形成的氫鍵連接成片層結(jié)構(gòu)并維持結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定。（2）氨基酸之間的軸心距為0.35nm（反平行式）和0.325nm（平行式）。（3）β-折疊結(jié)構(gòu)有平行排列和反平行排列兩種。5．答：蛋白質(zhì)的生物學(xué)功能從根本上來說取決于它的一級結(jié)構(gòu)。蛋白質(zhì)的生物學(xué)功能是蛋白質(zhì)分子的天然構(gòu)象所具有的屬性或所表現(xiàn)的性質(zhì)。一級結(jié)構(gòu)相同的蛋白質(zhì)，其功能也相同，二者之間有統(tǒng)一性和相適應(yīng)性。6．答：蛋白質(zhì)變性作用是指在某些因素的影響下，蛋白質(zhì)分子的空間構(gòu)象被破壞，并導(dǎo)致其性質(zhì)和生物活性改變的現(xiàn)象。蛋白質(zhì)變性后會發(fā)生以下幾方面的變化：（1）生物活性喪失；（2）理化性質(zhì)的改變，包括：溶解度降低，因為疏水側(cè)鏈基團暴露；結(jié)晶能力喪失；分子形狀改變，由球狀分子變成松散結(jié)構(gòu)，分子不對稱性加大；粘度增加；光學(xué)性質(zhì)發(fā)生改變，如旋光性、紫外吸收光譜等均有所改變。（3）生物化學(xué)性質(zhì)的改變，分子結(jié)構(gòu)伸展松散，易被蛋白酶分解。7．答：維持蛋白質(zhì)空間構(gòu)象穩(wěn)定的作用力是次級鍵，此外，二硫鍵也起一定的作用。當某些因素破壞了這些作用力時，蛋白質(zhì)的空間構(gòu)象即遭到破壞，引起變性。8．答：蛋白質(zhì)的重要作用主要有以下幾方面：（1）生物催化作用酶是蛋白質(zhì)，具有催化能力，新陳代謝的所有化學(xué)反應(yīng)幾乎都是在酶的催化下進行的。（2）結(jié)構(gòu)蛋白有些蛋白質(zhì)的功能是參與細胞和組織的建成。（3）運輸功能如血紅蛋白具有運輸氧的功能。（4）收縮運動收縮蛋白（如肌動蛋白和肌球蛋白）與肌肉收縮和細胞運動密切相關(guān)。（5）激素功能動物體內(nèi)的激素許多是蛋白質(zhì)或多肽，是調(diào)節(jié)新陳代謝的生理活性物質(zhì)。（6）免疫保護功能抗體是蛋白質(zhì)，能與特異抗原結(jié)合以清除抗原的作用，具有免疫功能。（7）貯藏蛋白有些蛋白質(zhì)具有貯藏功能，如植物種子的谷蛋白可供種子萌發(fā)時利用。（8）接受和傳遞信息生物體中的受體蛋白能專一地接受和傳遞外界的信息。（9）控制生長與分化有些蛋白參與細胞生長與分化的調(diào)控。（10）毒蛋白能引起機體中毒癥狀和死亡的異體蛋白，如細菌毒素、蛇毒、蝎毒、蓖麻毒素等。9．答：（a）異硫氫酸苯酯；（b）丹黃酰氯；（c）脲、β-巰基乙醇；（d）胰凝乳蛋白酶；（e）CNBr;（f）胰蛋白酶。10．答：（1）可能在7位和19位打彎，因為脯氨酸常出現(xiàn)在打彎處。（2）13位和24位的半胱氨酸可形成二硫鍵。（3）分布在外表面的為極性和帶電荷的殘基：Asp、Gln和Lys；分布在內(nèi)部的是非極性的氨基酸殘基：Try、Leu和Val；Thr盡管有極性，但疏水性也很強，因此，它出現(xiàn)在外表面和內(nèi)部的可能性都有。第二章

核酸

一、知識要點

核酸分兩大類：DNA和RNA。所有生物細胞都含有這兩類核酸。但病毒不同，DNA病毒只含有DNA，RNA病毒只含RNA。核酸的基本結(jié)構(gòu)單位是核苷酸。核苷酸由一個含氮堿基（嘌呤或嘧啶），一個戊糖（核糖或脫氧核糖）和一個或幾個磷酸組成。核酸是一種多聚核苷酸，核苷酸靠磷酸二酯鍵彼此連接在一起。核酸中還有少量的稀有堿基。RNA中的核苷酸殘基含有核糖，其嘧啶堿基一般是尿嘧啶和胞嘧啶，而DNA中其核苷酸含有2′-脫氧核糖，其嘧啶堿基一般是胸腺嘧啶和胞嘧啶。在RNA和DNA中所含的嘌呤基本上都是鳥嘌呤和腺嘌呤。核苷酸在細胞內(nèi)有許多重要功能：它們用于合成核酸以攜帶遺傳信息；它們還是細胞中主要的化學(xué)能載體；是許多種酶的輔因子的結(jié)構(gòu)成分，而且有些（如cAMP、cGMP）還是細胞的第二信使。DNA的空間結(jié)構(gòu)模型是在1953年由Watson和Crick兩個人提出的。建立DNA空間結(jié)構(gòu)模型的依據(jù)主要有兩方面：一是由Chargaff發(fā)現(xiàn)的DNA中堿基的等價性，提示A=T、G≡C間堿基互補的可能性；二是DNA纖維的X-射線衍射分析資料，提示了雙螺旋結(jié)構(gòu)的可能性。DNA是由兩條反向直線型多核苷酸組成的雙螺旋分子。單鏈多核苷酸中兩個核苷酸之間的唯一連鍵是3′,5′-磷酸二酯鍵。按Watson-Crick模型，DNA的結(jié)構(gòu)特點有：兩條反相平行的多核苷酸鏈圍繞同一中心軸互繞；堿基位于結(jié)構(gòu)的內(nèi)側(cè)，而親水的糖磷酸主鏈位于螺旋的外側(cè)，通過磷酸二酯鍵相連，形成核酸的骨架；堿基平面與軸垂直，糖環(huán)平面則與軸平行。兩條鏈皆為右手螺旋；雙螺旋的直徑為2nm，堿基堆積距離為0.34nm，兩核酸之間的夾角是36°，每對螺旋由10對堿基組成；堿基按A=T，G≡C配對互補，彼此以氫鍵相連系。維持DNA結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的力量主要是堿基堆積力；雙螺旋結(jié)構(gòu)表面有兩條螺形凹溝，一大一小。DNA能夠以幾種不同的結(jié)構(gòu)形式存在。從B型DNA轉(zhuǎn)變而來的兩種結(jié)構(gòu)A型和Z型結(jié)構(gòu)巳在結(jié)晶研究中得到證實。在順序相同的情況下A型螺旋較B型更短，具有稍大的直徑。DNA中的一些特殊順序能引起DNA彎曲。帶有同一條鏈自身互補的顛倒重復(fù)能形成發(fā)卡或十字架結(jié)構(gòu)，以鏡影排列的多嘧啶序列可以通過分子內(nèi)折疊形成三股螺旋，被稱為H-DNA的三鏈螺旋結(jié)構(gòu)。由于它存在于基因調(diào)控區(qū)，因而有重要的生物學(xué)意義。不同類型的RNA分子可自身回折形成發(fā)卡、局部雙螺旋區(qū)，形成二級結(jié)構(gòu)，并折疊產(chǎn)生三級結(jié)構(gòu)，RNA與蛋白質(zhì)復(fù)合物則是四級結(jié)構(gòu)。tRNA的二級結(jié)構(gòu)為三葉草形，三級結(jié)構(gòu)為倒L形。mRNA則是把遺傳信息從DNA轉(zhuǎn)移到核糖體以進行蛋白質(zhì)合成的載體。核酸的糖苷鍵和磷酸二酯鍵可被酸、堿和酶水解，產(chǎn)生堿基、核苷、核苷酸和寡核苷酸。酸水解時，糖苷鍵比磷酸酯鍵易于水解；嘌呤堿的糖苷鍵比嘧啶堿的糖苷鍵易于水解；嘌呤堿與脫氧核糖的糖苷鍵最不穩(wěn)定。RNA易被稀堿水解，產(chǎn)生2’-和3’-核苷酸，DNA對堿比較穩(wěn)定。細胞內(nèi)有各種核酸酶可以分解核酸。其中限制性內(nèi)切酶是基因工程的重要工具酶。核酸的堿基和磷酸基均能解離，因此核酸具有酸堿性。堿基雜環(huán)中的氮具有結(jié)合和釋放質(zhì)子的能力。核苷和核苷酸的堿基與游離堿基的解離性質(zhì)相近，它們是兼性離子。核酸的堿基具有共軛雙鍵，因而有紫外吸收的性質(zhì)。各種堿基、核苷和核苷酸的吸收光譜略有區(qū)別。核酸的紫外吸收峰在260nm附近，可用于測定核酸。根據(jù)260nm與280nm的吸收光度（A260）可判斷核酸純度。變性作用是指核酸雙螺旋結(jié)構(gòu)被破壞，雙鏈解開，但共價鍵并未斷裂。引起變性的因素很多，升高溫度、過酸、過堿、純水以及加入變性劑等都能造成核酸變性。核酸變性時，物理化學(xué)性質(zhì)將發(fā)生改變，表現(xiàn)出增色效應(yīng)。熱變性一半時的溫度稱為熔點或變性溫度，以Tm來表示。DNA的G+C含量影響Tm值。由于G≡C比A＝T堿基對更穩(wěn)定，因此富含G≡C的DNA比富含A＝T的DNA具有更高的熔解溫度。根據(jù)經(jīng)驗公式xG+C=（Tm-69.3）×2.44可以由DNA的Tm值計算G+C含量，或由G+C含量計算Tm值。變性DNA在適當條件下可以復(fù)性，物化性質(zhì)得到恢復(fù)，具有減色效應(yīng)。用不同來源的DNA進行退火，可得到雜交分子。也可以由DNA鏈與互補RNA鏈得到雜交分子。雜交的程度依賴于序列同源性。分子雜交是用于研究和分離特殊基因和RNA的重要分子生物學(xué)技術(shù)。染色體中的DNA分子是細胞內(nèi)最大的大分子。許多較小的DNA分子，如病毒DNA、質(zhì)粒DNA、線粒體DNA和葉綠體[]NA也存在于細胞中。許多DNA分子，特別是細菌的染色體DNA和線粒體、葉綠體DNA是環(huán)形的。病毒和染色體DNA有一個共同的特點，就是它們比包裝它們的病毒顆粒和細胞器要長得多，真核細胞所含的DNA要比細菌細胞多得多。真核細胞染色質(zhì)組織的基本單位是核小體，它由DNA和8個組蛋白分子構(gòu)成的蛋白質(zhì)核心顆粒組成。其中H2A，H2B，H3，H4各占兩個分子，有一段DNA（約146bp）圍繞著組蛋白核心形成左手性的線圈型超螺旋。細菌染色體也被高度折疊，壓縮成擬核結(jié)構(gòu)，但它們比真核細胞染色體更富動態(tài)和不規(guī)則，這反映了原核生物細胞周期短和極活躍的細胞代謝。

二、習(xí)題

(一)名詞解釋1．單核苷酸(mononucleotide)2．磷酸二酯鍵（phosphodiesterbonds）3．不對稱比率（dissymmetryratio）4．堿基互補規(guī)律(complementarybasepairing)5．反密碼子（anticodon）6．順反子（cistron）7．核酸的變性與復(fù)性（denaturation、renaturation）8．退火（annealing）9．增色效應(yīng)（hyperchromiceffect）10．減色效應(yīng)（hypochromiceffect）11．噬菌體（phage）12．發(fā)夾結(jié)構(gòu)（hairpinstructure）13．DNA的熔解溫度（meltingtemperatureTm）14．分子雜交（molecularhybridization）15．環(huán)化核苷酸(cyclicnucleotide)

（二）填空題1．DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型是_________于____年提出的。2．核酸的基本結(jié)構(gòu)單位是_____。3．脫氧核糖核酸在糖環(huán)______位置不帶羥基。4．兩類核酸在細胞中的分布不同，DNA主要位于____中，RNA主要位于____中。5．核酸分子中的糖苷鍵均為_____型糖苷鍵。糖環(huán)與堿基之間的連鍵為_____鍵。核苷與核苷之間通過_____鍵連接成多聚體。6．核酸的特征元素____。7．堿基與戊糖間是C-C連接的是______核苷。8．DNA中的____嘧啶堿與RNA中的_____嘧啶堿的氫鍵結(jié)合性質(zhì)是相似的。9．DNA中的____嘧啶堿與RNA中的_____嘧啶堿的氫鍵結(jié)合性質(zhì)是相似的。10．DNA雙螺旋的兩股鏈的順序是______關(guān)系。11．給動物食用3H標記的_______，可使DNA帶有放射性，而RNA不帶放射性。12．B型DNA雙螺旋的螺距為___，每匝螺旋有___對堿基，每對堿基的轉(zhuǎn)角是___。13．在DNA分子中，一般來說G-C含量高時，比重___，Tm（熔解溫度）則___，分子比較穩(wěn)定。14．在___條件下，互補的單股核苷酸序列將締結(jié)成雙鏈分子。15．____RNA分子指導(dǎo)蛋白質(zhì)合成，_____RNA分子用作蛋白質(zhì)合成中活化氨基酸的載體。16．DNA分子的沉降系數(shù)決定于_____、_____。17．DNA變性后，紫外吸收___，粘度___、浮力密度___，生物活性將___。18．因為核酸分子具有___、___，所以在___nm處有吸收峰，可用紫外分光光度計測定。19．雙鏈DNA熱變性后，或在pH2以下，或在pH12以上時，其OD260______，同樣條件下，單鏈DNA的OD260______。20．DNA樣品的均一性愈高，其熔解過程的溫度范圍愈______。21．DNA所在介質(zhì)的離子強度越低，其熔解過程的溫度范圍愈___，熔解溫度愈___，所以DNA應(yīng)保存在較_____濃度的鹽溶液中，通常為_____mol/L的NaCI溶液。22．mRNA在細胞內(nèi)的種類___，但只占RNA總量的____，它是以_____為模板合成的，又是_______合成的模板。23．變性DNA的復(fù)性與許多因素有關(guān)，包括____，____，____，____，_____，等。24．維持DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的主要因素是_____，其次，大量存在于DNA分子中的弱作用力如_____，______和_____也起一定作用。25．mRNA的二級結(jié)構(gòu)呈___形，三級結(jié)構(gòu)呈___形，其3＇末端有一共同堿基序列___其功能是___。26．常見的環(huán)化核苷酸有___和___。其作用是___，他們核糖上的___位與___位磷酸-OH環(huán)化。27．真核細胞的mRNA帽子由___組成，其尾部由___組成，他們的功能分別是______，_______。28．DNA在水溶解中熱變性之后，如果將溶液迅速冷卻，則DNA保持____狀態(tài)；若使溶液緩慢冷卻，則DNA重新形成___。

（三）選擇題1．ATP分子中各組分的連接方式是：A．R-A-P-P-PB．A-R-P-P-PC．P-A-R-P-PD．P-R-A-P-P2．hnRNA是下列哪種RNA的前體？

A．tRNAB．rRNAC．mRNAD．SnRNA3．決定tRNA攜帶氨基酸特異性的關(guān)鍵部位是：A．–XCCA3`末端B．TψC環(huán)；C．DHU環(huán)D．額外環(huán)E．反密碼子環(huán)4．根據(jù)Watson-Crick模型，求得每一微米DNA雙螺旋含核苷酸對的平均數(shù)為：:A．25400B．2540C．29411D．2941E．35055．構(gòu)成多核苷酸鏈骨架的關(guān)鍵是：A．2′3′-磷酸二酯鍵B．2′4′-磷酸二酯鍵C．2′5′-磷酸二酯鍵D．3′4′-磷酸二酯鍵E．3′5′-磷酸二酯鍵6．與片段TAGAp互補的片段為：A．AGATpB．ATCTpC．TCTApD．UAUAp7．含有稀有堿基比例較多的核酸是：A．胞核DNAB．線粒體DNAC．tRNAD．mRNA8．真核細胞mRNA帽子結(jié)構(gòu)最多見的是：A．m7APPPNmPNmPB．m7GPPPNmPNmPC．m7UPPPNmPNmPD．m7CPPPNmPNmPE．m7TPPPNmPNmP9．

DNA變性后理化性質(zhì)有下述改變：A．對260nm紫外吸收減少B．溶液粘度下降C．磷酸二酯鍵斷裂D．核苷酸斷裂10．雙鏈DNA的Tm較高是由于下列哪組核苷酸含量較高所致：A．A+GB．C+TC．A+TD．G+CE．A+C11．密碼子GψA，所識別的密碼子是：A．CAUB．UGCC．CGUD．UACE．都不對12．真核生物mRNA的帽子結(jié)構(gòu)中，m7G與多核苷酸鏈通過三個磷酸基連接，連接方式是：A．2′-5′B．3′-5′C．3′-3′D．5′-5′E．3′-3′13．在pH3.5的緩沖液中帶正電荷最多的是：A．AMPB．GMPC．CMPD．UMP14．下列對于環(huán)核苷酸的敘述，哪一項是錯誤的？

A．cAMP與cGMP的生物學(xué)作用相反B．重要的環(huán)核苷酸有cAMP與cGMPC．cAMP是一種第二信使D．cAMP分子內(nèi)有環(huán)化的磷酸二酯鍵15．真核生物DNA纏繞在組蛋白上構(gòu)成核小體，核小體含有的蛋白質(zhì)是A．H1、H2、H3、H4各兩分子B．H1A、H1B、H2B、H2A各兩分子C．H2A、H2B、H3A、H3B各兩分子D．H2A、H2B、H3、H4各兩分子E．H2A、H2B、H4A、H4B各兩分子

（四）是非判斷題（）1．DNA是生物遺傳物質(zhì)，RNA則不是。（）2．脫氧核糖核苷中的糖環(huán)3’位沒有羥基。（）3．原核生物和真核生物的染色體均為DNA與組蛋白的復(fù)合體。（）4．核酸的紫外吸收與溶液的pH值無關(guān)。（）5．生物體的不同組織中的DNA，其堿基組成也不同。（）6．核酸中的修飾成分（也叫稀有成分）大部分是在tRNA中發(fā)現(xiàn)的。（）7．DNA的Tm值和AT含量有關(guān)，AT含量高則Tm高。（）8．真核生物mRNA的5`端有一個多聚A的結(jié)構(gòu)。（）9．DNA的Tm值隨（A+T）/（G+C）比值的增加而減少。（）10．B-DNA代表細胞內(nèi)DNA的基本構(gòu)象，在某些情況下，還會呈現(xiàn)A型、Z型和三股螺旋的局部構(gòu)象。（）11．DNA復(fù)性（退火）一般在低于其Tm值約20℃的溫度下進行的。（）12．用堿水解核酸時，可以得到2’和3’-核苷酸的混合物。（）13．生物體內(nèi)，天然存在的DNA分子多為負超螺旋。（）14．mRNA是細胞內(nèi)種類最多、含量最豐富的RNA。（）15．tRNA的二級結(jié)構(gòu)中的額外環(huán)是tRNA分類的重要指標。（）16．對于提純的DNA樣品，測得OD260/OD280<1.8，則說明樣品中含有RNA。（）17．基因表達的最終產(chǎn)物都是蛋白質(zhì)。（）18．兩個核酸樣品A和B，如果A的OD260/OD280大于B的OD260/OD280，那么A的純度大于B的純度。（）19．毫無例外，從結(jié)構(gòu)基因中DNA序列可以推出相應(yīng)的蛋白質(zhì)序列。（）20．真核生物成熟mRNA的兩端均帶有游離的3’-OH。

（五）簡答題1．將核酸完全水解后可得到哪些組分DNA和RNA的水解產(chǎn)物有何不同？2．計算下列各題：（1）T7噬菌體DNA，其雙螺旋鏈的相對分子質(zhì)量為2.5×107。計算DNA鏈的長度（設(shè)核苷酸的平均相對分子質(zhì)量為650）。（2）相對分子質(zhì)量為130×106的病毒DNA分子，每微米的質(zhì)量是多少？

（3）編碼88個核苷酸的tRNA的基因有多長？

（4）編碼細胞色素C（104個氨基酸）的基因有多長（不考慮起始和終止序列）

（5）編碼相對分子質(zhì)量為9.6萬的蛋白質(zhì)的mRNA，相對分子質(zhì)量為多少（設(shè)每個氨基酸的平均相對分子量為120）

3．對一雙鏈DNA而言，若一條鏈中（A+G）/（T+C）=0.7，則：（1）互補鏈中（A+G）/（T+C）=

（2）在整個DNA分子中（A+G）/（T+C）=

（3）若一條鏈中（A+T）/（G+C）=0.7，則互補鏈中（A+T）/（G+C）=

（4）在整個DNA分子中（A+T）/（G+C）=

4．DNA熱變性有何特點？Tm值表示什么？5．在pH7.0，0.165mol/LNaCl條件下，測得某一DNA樣品的Tm為89.3℃。求出四種堿基百分組成。6．

述下列因素如何影響DNA的復(fù)性過程：（1）陽離子的存在；（2）低于Tm的溫度；（2）高濃度的DNA鏈。7．核酸分子中是通過什么鍵連接起來的？

8．DNA分子二級結(jié)構(gòu)有哪些特點？

9．在穩(wěn)定的DNA雙螺旋中，哪兩種力在維系分子立體結(jié)構(gòu)方面起主要作用？

10．簡述tRNA二級結(jié)構(gòu)的組成特點及其每一部分的功能。11．用1mol/L的KOH溶液水解核酸，兩類核酸（DNA及RNA）的水解有何不同？

12．如何將分子量相同的單鏈DNA與單鏈RNA分開？

13．計算下列各核酸水溶液在pH7.0，通過1.0cm光徑杯時的260nm處的A值（消光度）。已知：AMP的摩爾消光系數(shù)A260=15400GMP的摩爾消光系數(shù)A260=11700CMP的摩爾消光系數(shù)A260=7500UMP的摩爾消光系數(shù)A260=9900dTMP的摩爾消光系數(shù)A260=9200求：（1）32μmol/LAMP，（2）47.5μmol/LCMP，（3）6.0μmol/LUMP的消光度，（4）48μmol/LAMP和32μmol/LUMP混合物的A260消光度。(5)A260=0.325的GMP溶液的摩爾濃度(以摩爾/升表示，溶液pH7.0)。(6)A260=0.090的dTMP溶液的摩爾濃度(以摩爾/升表示，溶液pH7.0)。14．如果人體有1014個細胞，每個體細胞的DNA量為6.4×109個堿基對。試計算人體DNA的總長度是多少？是太陽-地球之間距離（2.2×109公里）的多少倍？15．指出在pH2.5、pH3.5、pH6、pH8、pH11.4時，四種核苷酸所帶的電荷數(shù)（或所帶電荷數(shù)多少的比較），并回答下列問題：（1）電泳分離四種核苷酸時，緩沖液應(yīng)取哪個pH值比較合適此時它們是向哪一極移動移動的快慢順序如何（2）當要把上述四種核苷酸吸附于陰離子交換樹脂柱上時，應(yīng)調(diào)到什么pH值？

（3）如果用洗脫液對陰離子交換樹脂上的四種核苷酸進行洗脫分離時，洗脫液應(yīng)調(diào)到什么pH值這四種核苷酸上的洗脫順序如何為什么

三、習(xí)題解答

（一）名詞解釋1.

單核苷酸(mononucleotide)：核苷與磷酸縮合生成的磷酸酯稱為單核苷酸。2.

磷酸二酯鍵（phosphodiesterbonds）：單核苷酸中，核苷的戊糖與磷酸的羥基之間形成的磷酸酯鍵。3.

不對稱比率（dissymmetryratio）：不同生物的堿基組成由很大的差異，這可用不對稱比率（A+T）/（G+C）表示。4.

堿基互補規(guī)律(complementarybasepairing)：在形成雙螺旋結(jié)構(gòu)的過程中，由于各種堿基的大小與結(jié)構(gòu)的不同，使得堿基之間的互補配對只能在G…C（或C…G）和A…T（或T…A）之間進行，這種堿基配對的規(guī)律就稱為堿基配對規(guī)律（互補規(guī)律）。5.

反密碼子（anticodon）：在tRNA鏈上有三個特定的堿基，組成一個密碼子，由這些反密碼子按堿基配對原則識別mRNA鏈上的密碼子。反密碼子與密碼子的方向相反。6.

順反子（cistron）:基因功能的單位；一段染色體，它是一種多肽鏈的密碼；一種結(jié)構(gòu)基因。7.

核酸的變性、復(fù)性（denaturation、renaturation）：當呈雙螺旋結(jié)構(gòu)的DNA溶液緩慢加熱時，其中的氫鍵便斷開，雙鏈DNA便脫解為單鏈，這叫做核酸的“溶解”或變性。在適宜的溫度下，分散開的兩條DNA鏈可以完全重新結(jié)合成和原來一樣的雙股螺旋。這個DNA螺旋的重組過程稱為“復(fù)性”。8.

退火（annealing）：當將雙股鏈呈分散狀態(tài)的DNA溶液緩慢冷卻時，它們可以發(fā)生不同程度的重新結(jié)合而形成雙鏈螺旋結(jié)構(gòu)，這現(xiàn)象稱為“退火”。9.

增色效應(yīng)（hyperchromiceffect）：當DNA從雙螺旋結(jié)構(gòu)變?yōu)閱捂湹臒o規(guī)則卷曲狀態(tài)時，它在260nm處的吸收便增加，這叫“增色效應(yīng)”。10.

減色效應(yīng)（hypochromiceffect）：DNA在260nm處的光密度比在DNA分子中的各個堿基在260nm處吸收的光密度的總和小得多（約少35%~40%）,這現(xiàn)象稱為“減色效應(yīng)”。11.

噬菌體（phage）：一種病毒，它可破壞細菌，并在其中繁殖。也叫細菌的病毒。12.

發(fā)夾結(jié)構(gòu)（hairpinstructure）：RNA是單鏈線形分子，只有局部區(qū)域為雙鏈結(jié)構(gòu)。這些結(jié)構(gòu)是由于RNA單鏈分子通過自身回折使得互補的堿基對相遇，形成氫鍵結(jié)合而成的，稱為發(fā)夾結(jié)構(gòu)。13.

DNA的熔解溫度（Tm值）：引起DNA發(fā)生“熔解”的溫度變化范圍只不過幾度，這個溫度變化范圍的中點稱為熔解溫度（Tm）。14.

分子雜交（molecularhybridization）：不同的DNA片段之間，DNA片段與RNA片段之間，如果彼此間的核苷酸排列順序互補也可以復(fù)性，形成新的雙螺旋結(jié)構(gòu)。這種按照互補堿基配對而使不完全互補的兩條多核苷酸相互結(jié)合的過程稱為分子雜交。15.

環(huán)化核苷酸(cyclicnucleotide)：單核苷酸中的磷酸基分別與戊糖的3’-OH及5’-OH形成酯鍵，這種磷酸內(nèi)酯的結(jié)構(gòu)稱為環(huán)化核苷酸。

（二）填空題1.

Watson-Cr