8．蛋白质有哪些重要功能。

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）运动功能：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：动物体内有些激素是蛋白质或多肽，是调节新陈代谢的生理活性物质。 （6）免疫功能：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．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、β-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）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。 答：（a）异硫氢酸苯酯；（b）丹磺酰氯；（c）脲、β-巯基乙醇；（d）胰凝乳蛋白酶； （e）CNBr; （f）胰蛋白酶。

10．分别指出下列酶能否水解与其对应排列的肽，如能，则指出其水解部位。

肽 酶

(1)Phe-Arg-Pro 胰蛋白酶 (2)Phe-Met-Leu 羧肽酶B (3)Ala-Gly-Phe 胰凝乳蛋白酶 (4)Pro-Arg-Met 胰蛋白酶 答：（1）不能，因为Arg与Pro连接。

（2）不能，因为羧肽酶B仅仅水解C-末端为Arg或Lys的肽。

（3）不能，因为胰凝乳蛋白酶主要水解Phe，Trp，Tyr和Leu的羧基形成的肽键。 （4）能，胰蛋白酶可作用于Arg和Met之间的肽键，产物为Pro-Arg和Met.

胰蛋白酶、过酸、11．用下列哪种试剂最适合完成以下工作:溴化氰、尿素、β-巯基乙醇、

丹磺酰氯(DNS-Cl)、6mol/L盐酸、茚三酮、苯异硫氰酸(异硫氰酸苯酯)、胰凝乳蛋白酶。 (1)测定一段小肽的氨基酸排列顺序 (2)鉴定小于10-7克肽的N-端氨基酸

(3)使没有二硫键的蛋白质可逆变性。如有二硫键，应加何种试剂？ (4)水解由芳香族氨基酸羧基形成的肽键 (5)水解由甲硫氨酸羧基形成的肽键 (6)水解由碱性氨基酸羧基形成的肽键

答 ：(1)苯异硫氰酸（2）丹磺酰氯（3）尿素，如有二硫键应加β-巯基乙醇使二硫键

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还原。（4）胰凝乳蛋白酶（5）溴化（6）胰蛋白酶

12．扼要解释为什么大多数球状蛋白质在溶液中具有下列性质。 (1)在低pH时沉淀。

(2)当离子强度从零逐渐增加时，其溶解度开始增加，然后下降，最后出现沉淀。 (3)在一定的离子强度下，达到等电点pH值时，表现出最小的溶解度。 (4)加热时沉淀。

(5)加入一种可和水混溶的非极性溶剂减小其介质的介电常数，而导致溶解度的减小。 (6)如果加入一种非极性强的溶剂，使介电常数大大地下降会导致变性。 答：（1）在低pH时，羧基质子化，这样蛋白质分子带有大量的净正电荷，分子内正 电荷相斥使许多蛋白质变性，并随着蛋白质分子内部疏水基团向外暴露使蛋白质溶解 度降低，因而产生沉淀。

（2）加入少量盐时，对稳定带电基团有利，增加了蛋白质的溶解度。但是随着盐离子 浓度的增加，盐离子夺取了与蛋白质结合的水分子，降低了蛋白质的水合程度，使蛋白 质水化层破坏，而使蛋白质沉淀。

（3）在等电点时，蛋白质分子之间的静电斥力最小，所以其溶解度最小。

（4）加热会使蛋白质变性，蛋白质内部的疏水基团被暴露，溶解度降低。从而引起蛋 白质沉淀。

（5）非极性溶剂减少了表面极性基团的溶剂化作用，促使蛋白质分子之间形成氢键， 从而取代了蛋白质分子与水之间的氢键。

（6）介电常数的下降对暴露在溶剂中的非极性基团有稳定作用，结果促使蛋白质肽链 展开而导致变性。

13．某种溶液中含有三种三肽：A肽：Tyr - Arg - Ser , B肽：Glu - Met - Phe 和C肽：Asp - Pro - Lys , α- COOH基团的pKa 为3.8； α-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？

答：pH=6.0比pH=2.0或pH=13.0时电泳能提供更好的分辨率。因为在pH＝6.0的条件下各肽带有的净电荷为：A肽+1，B肽－1，C肽0；在pH＝2.0的条件下净电荷分别为A肽+2，B肽+1，C肽+2，在pH＝13.0的条件下净电荷分别为A肽－2，B肽－2，C肽－2。

14．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Val（d）Gly和Leu（e）Ser和Ala 答：（a）Asp（b）Met（c）Glu（d）Gly（e）Ser

15. 氨基酸的定量分析表明牛血清白蛋白含有0.58％的色氨酸（色氨酸的分子量为204）。 （a）试计算牛血清白蛋白的最小分子量（假设每个蛋白分子只含有一个色氨酸残基）。 （b）凝胶过滤测得的牛血清白蛋白的分子量为70，000，试问血清白蛋白分子含有几个色氨酸残基？ 答：（a）32,100g/mol（b）2

16. 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？何种氨基酸才能提供这样的基团？

答：－COO- ；Asp与Glu

17．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 丹磺酰氯 脲 6mol/LHCl β-巯基乙醇 水合茚三酮 过甲酸

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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。 答：（a）异硫氰酸苯酯。（b）丹磺酰氯。（c）脲；β-巯基乙醇还原二硫键。（d）胰凝乳蛋白酶。（e）CNBr。 （f）胰蛋白酶 18. 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Sanger试剂处理时，分别得DNP-Ala和DNP-Leu。 答：Ala-Thr-Arg-Val-Val-Met-Leu-Phe

19. 下列变化对肌红蛋白和血红蛋白的氧亲和性有什么影响？ （a）血液中的pH由7.4下降到7.2。

（b）肺部CO2分压由6kPa（屏息）减少到2kPa（正常）。 （c）BPG水平由5mM（平原）增加到8mM（高原）。 答：对肌红蛋白氧亲和性的影响：（a）降低 （b）增加 （c）降低 20．什么是蛋白质的沉淀作用？有哪些沉淀蛋白质的方法？各方法沉淀的机理是什么？ 答：蛋白质在水溶液中可形成亲水的胶体，蛋白质从胶体溶液析出的现象称为蛋白质沉淀作用。

沉淀蛋白质的方法有：

盐析法：在蛋白质溶液中加入高浓度的强电解质溶液如硫酸铵、硫酸钠等，蛋白质

从溶液中产生沉淀。

机理：破坏了蛋白质分子表面的水化膜和双电层（净电荷），蛋白质溶液失去

稳定性而产生沉淀。

有机溶剂沉淀法：乙醇、丙酮等有机溶剂可使蛋白质产生沉淀。

机理：降低溶液的介电常数，也破坏了蛋白质的水化膜，蛋白质产生沉淀，

但必须低温操作，以防止蛋白质的变性。

等电点沉淀法：用稀酸或稀碱调节蛋白质的溶液于某蛋白质等电点处，该蛋白质沉

淀析出。

机理：中和蛋白质表面水化膜。

重金属沉淀法：蛋白质在等电点以上的pH下，易于重金属产生沉淀。 机理：重金属与带负电的蛋白质羧基结合产生不可逆沉淀。 21．将Asp（pI＝2.98）、Gly（pI＝5.97）、Thr（pI＝6.53）、Lys（pI＝9.74）的pH为

3.0的柠檬酸缓冲液，加到预先用同样缓冲液平衡过的阳离子交换树脂上，然后用该缓冲液洗脱此柱，问这四种氨基酸将按何种顺序洗脱？ 答：在pH为3.0上述四种氨基酸带电状态分别为Asp（0）、Gly（＋）、Thr（＋）、

Lys（＋＋），因而与阳离子交换树脂结合的牢固程度从小到大排列为：

Asp、Gly≈Thr、Lys；因Thr为亲水氨基酸，随洗脱液的流动较Gly更易洗脱，

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故四种氨基酸的洗脱顺序为：Asp → Thr → Gly → Lys。

22．何谓蛋白质的变性？哪些因素会导致蛋白质的变性？蛋白质变性的机理是什么？变

性蛋白质有何特征？举例说明蛋白质变性的应用。

答：蛋白质变性作用是指天然的蛋白质在一些物理或化学因素的影响下，使其失去原有的生物学活性，并伴随着其物理、化学性质的改变称为蛋白质的变性。 使蛋白质变性的因素有：

（1）物理因素：加热、剧烈的机械搅拌、辐射、超声波处理等；

（2）化学因素：强酸、强碱、重金属、盐酸胍、尿素、表面活性剂等。

蛋白质变性的机理：维持蛋白质高级结构的次级键破坏，二级以上的结构破坏，蛋白质从天然的紧密有序的状态变成松散无序的状态，但一级结构保持不变。 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，结晶能力丧失；粘度增加；光学性质发生改变，如旋光性改变、紫外吸收增加； （3）侧链反应增强； （4）对酶作用敏感，易被蛋白酶水解。 蛋白质变性的应用：

（1）加热煮熟食物时食物蛋白质变性既有利于食物蛋白质的消化吸收，也可使食物中的致病菌中的蛋白质变性使其失去原有的生物学活性达到消毒灭菌的目的，使食物安全可靠；

（2）酒精消毒也是微生物蛋白质在酒精作用下产生变性； （3）剧烈地搅打蛋清，蛋清变稠也是由于蛋清蛋白发生变性；

（4）面团在搓揉过程中面筋蛋白质发生变性，体积增加，易混入气体使面团变得松软有弹性等。

23．从Anfinsen的核糖核酸酶进行的变性与复性实验可得到哪些结论？

答：Anfinsen的核糖核酸酶进行的变性与复性实验证明：蛋白质的一级结构决定其高级结构，而特定的高级结构是蛋白质具有活性的基础。

2、 核酸化学

一、填空题

1．常用二苯胺法测定 含量，用苔黑酚法测 含量。

2．维持DNA双螺旋结构稳定的主要因素是 ，其次，大量存在于DNA分子中的弱作用力如 ， 和 也起一定作用。

3．tRNA的三级结构为 形，其一端为 ，另一端为 。 4．DNA双螺旋结构模型是 于 年提出的。 5．核酸的基本结构单位是 。

6．DNA变性后，紫外吸收 ，粘度 ，蛋白质变性后，紫外吸收 ，粘度 。 7．因为核酸分子具有 、 ，后者分子中具有 ，因而所以在 处有 吸收峰，可用紫外分光光度计测定。

8．DNA样品的均一性愈高，其熔解过程的温度范围愈 。

9．DNA所在介质的离子强度越低，其熔解过程的温度 ，所以DNA应保存在较 浓度的盐溶液中，通常为 mol/L的NaCI溶液。

10．mRNA在细胞内的种类 ，但只占RNA总量的 ，它是以 为模板合成 的， 又是 合成的模板。 11．变性DNA 的复性与许多因素有关，包括 ， ， ， ， 等。 12．核酸在 附近有紫外吸收，这是由于 。

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