参考答案： 第一章 蛋白质化学 一 选择题

1 C 2 C 3 B 4 E 5 E 6 B 7 E 8 E 9 C 10 C 11 E 12 D 13 D 14 A 15 D 16 D 17 B 18 A 19 E 20 B 21 C 22 B 23 B 24 A 25 B 26 D 27 E 28 D 29 D 30 A 31、A 32、C 33、B 34、D 35、C 36、B 37、C 38、A 39、C 40、B 41、D 42、D 43、B 44、B 45、B 46、E 47、A 48、C 49、E 50、E 51、D 52、A 53、D 54、E 55、D 56、A 57、C 58、C 59、A 60、B 61、D 62、A 二 填空题

1 NH2—CHR—COOH 2 酸性 碱性 天冬氨酸 谷氨酸 精氨酸 赖氨酸 组氨酸 3 PI 当两性分子的净电荷为零时所处溶液的pH值 两性（或兼性） 负 正 5 亚 黄 6 化学合成 牛胰岛素 7 丝氨酸 苏氨酸 酪氨酸 8 非（或疏水） 极（或亲水） 9 生物活性 理化 溶解度 10 氢键 11 中心轴 氨基或—NH 羧基 肽平面上的H与O 12 肌红蛋白 13 蛋白质分子中的氨基酸残基的排列顺序 肽键 指多肽链主链在一级结构的基础上进一步盘绕 氢键 指多肽链主链在二级结构的基础上进一步盘绕、折叠 疏水作用力 氢键 盐键 范德华力 是两个或两个以上具有独立三级结构的亚基通过一些非共价键结合而成的多聚体 疏水作用力 氢键 盐键 范德华力 14 电荷 水化膜 15 布朗运动 丁道尔运动 电泳 不能通过半透膜 16 高浓度盐 重金属离子 某些有机酸 生物碱 有机溶剂 17 蛋白质空间结构被破坏 18 既含有正电荷又含有负电荷的离子 19 只由氨基酸组成的蛋白质 除氨基酸外还有其他成分的蛋白质 20 氢键 二硫键 疏水作用 范德华力 盐键 21 3.6 0.54nm 0.15nm 22 蛋白质发生凝集,形成了直径大于100nm的颗粒 23 氢键 24 疏水作用力 25、Trp Tyr Phe Trp 26、lle Met Val Leu Trp Phe Thr Lys 27、Ca—C Ca—N 28、信号肽 29、二 30赖氨酸、精氨酸、组氨酸。谷氨酸、天冬氨酸。 31、 (1)酪氨酸 (2)苯丙氨酸 (3)半胱氨酸 (4)甘氨酸、丙氨酸 (5)丝氨酸。 32、酪氨酸、苯丙氨酸、色氨酸 33、—NH3+、H+。 34、N—Ca、C—Ca。

三 判断题

1 X 2 V 3 V 4 V 5 X 6 V 7 X 8 X 9 V 10 × 11 X 12 X 13 X 14 V 15 X 16 X 17 X 18 V 19 V 20 X 21 X 22 Ⅴ 23 X 24 X 25 V 26 X 27 X 28 X 29 V 30 V 31 V 32 X 33 V 34 V 35 X 36 X 37 X 38 X 39 X 40 X 41 X 四 名词解释

1 在分子中由于共价键的旋转所表现出的原子或基团的不同空间排布。构象的改变不涉及共价键的断裂和重新组成，也没有光学活性的变化， 构象形式有无数种。

2 在立体异构体中的原子或取代基团的空间排列关系。构型有两种，即L—构型和D—构型。 构型改变要有共价键的断裂和重新组成，从而导致光学活性的变化。

3 肽链主链的肽键具有双键的性质，因而不能自由旋转，使连接在肽键上的六个原子共处于一个平面上，此平面为肽平面。

4 是蛋白质多肽链主链二级结构的主要类型之一。肽链主链骨架围绕中心轴盘绕成螺旋状。 5 为球状蛋白质中一种二级结构。它是由回折或转弯时形成的。

6 是蛋白质中一种常见的二级结构。该构象的多肽链是相当伸展的，主要是通过链间氢键形成。

7指蛋白质的肽链中没有确定规律性的那部分肽段构象，它的结构比较疏松，不规则。 8 由氨基酸在多肽链中的数目、种类和顺序所描述的多肽链的基本结构。 9 指多肽链主链在一级结构的基础上进一步盘绕折叠，从而形成的有规律的结构。 10 指一条多肽链在二级结构的基础上进一步盘绕折叠，从而产生特定的空间结构。 11 许多蛋白质是由两个或两个以上具有独立三级结构的亚基通过一些非共价键结合而成的多聚体。这些亚基的结构可以是相同的，也可以是不同的。 12、只由氨基酸成分组成的蛋白质。

13、在蛋白质分子中除含有氨基酸成分外，还含有其它成分才能保证蛋白质的生物活性，这种蛋白质为结合蛋白质。

14、然蛋白质受到某些物理、化学因素等影响生物活性丧失，溶解度降低，理化性质改变，这种过程为蛋白质的变性。变性的实质是蛋白质的空间结构破坏，而一级结构不改变。 15、变性的蛋白质在一定条件下可以重建其天然构象，恢复其生物活性，这种现象为蛋白质的复性。

16、蛋白质最小的共价单位，它独立时无生物活性。

17、在球状蛋白质分子的一级结构顺序上，相邻的二级结构常常在三维折叠中相互靠近，彼此作用，在局部区域形成规则的二级结构的聚合体为超二级结构。

18、在较大的蛋白质分子里，多肽链的三维折叠常常形成两个或多个松散连接的近似球状的三维实体。这些实体就称为结构域。 五 问答题

1 、蛋白质变性的本质是特定空间结构被破坏。变性后其性质的变化为：生物活性丧失，其次是理化性质改变，如溶解度降低，结晶能力丧失，易被蛋白酶消化水解。 2 、 氢键 二硫键 疏水作用 范德华力 盐键 配位键

3 、 蛋白质分子在变性因素的作用下，失去生物活性的现象为蛋白质变性作用。 物理因素：热、紫外线照射、X—射线照射、超声波、高压、震荡、搅拌等 化学因素：强酸、强碱、重金属、三氯乙酸、有机溶剂等。 4 、 （参见名词解释）

5、解：Trp残基/蛋白质分子量=0.29% ，蛋白质分子量= Trp残基/0.29% = （204 – 18）/0.29% = 64138Da 6、解：亮氨酸和异亮氨酸的分子量都是131Da，

根据两种氨基酸的含量来看，异亮氨酸：亮氨酸 = 2.48%:1.65% = 1.5:1 =3:2，所以在此蛋白质中的亮氨酸至少有两个，异亮氨酸至少有三个，那么： 1.65% = 2X(131-18)/蛋白质分子量 蛋白质分子量 = 226/1.65% = 13697Da 答；该蛋白质的最低分子量是13697Da。

7、解：一般来讲氨基酸残基的平均分子量为120Da，此蛋白质的分子量为240KDa =240000Da，所以氨基酸残基数为240000/120 = 2000个。设有X个氨基酸残基呈α-螺旋结构，则：Xx0.15+(2000- X)x0.36 = 5.0610-5X107nm=506nm 计算后:X =1019 ; α-螺旋的长度为1019x0.15 = 152.9nm

答：α-螺旋占蛋白质分子的百分比为152.9/506 = 30.22%

8、呈α-螺旋状态时：78X0.15 = 11.7nm 呈β-折叠状态时:78X0.35 = 27.30nm

9、答：胰岛素分子中的A链和B链并不代表两个亚基。因为亚基最重要的特征是其本身具有特定的空间构象，而胰岛素的单独A链和B链都不具有特定的空间构象，所以说胰岛素分子中的A链和B链并不代表两个亚基。

10、聚赖氨酸的赖氨酸侧链是氨基，在PH7时带有正电荷，所以由于静电的斥力作用使聚赖氨酸不能形成α-螺旋结构。当在PH10时赖氨酸侧链的氨基基本不解离，排除了静电斥力，所以能形成α-螺旋结构。

11、答：与10题解释相似，只是谷氨酸在PH7时带有负电荷 。

12、答：Val、Pro、Phe和lle是非极性氨基酸，它们的侧链一般位于分子的内部。Asp、Lys和His是极性氨基酸，它们的侧链一般位于分子的表面。

13、答：由于稳定α-螺旋的力是氢键，那么在疏水环境中很少有极性基团干扰氢键的形成，而在亲水环境中则存在较多的极性基团或极性分子，它们能够干扰α-螺旋中的氢键使之变得不稳定。所以多肽链片段在疏水环境中更利于α-螺旋的形成。

14、胰岛素是在胰岛的β-细胞内合成的一种多肽激素。最初合成的是一个比胰岛素分子大一倍多的单肽链，称为前胰岛素原，它是胰岛素原的前体，而胰岛素原又是胰岛素的前体。胰岛素原是前胰岛素原去掉N-末端的信号肽形成的，在特异的肽酶作用下，去掉C肽转变为具有活性的胰岛素，这就是胰岛素原激活的过程。

15、在多肽链里相互连接的两个肽单位中，由于每个肽单位都保持严格的平面结构，所以使得Ca正好处于两个肽平面的交线上。Ca上的两个键Ca—N和Ca—C都是单键可以绕轴自由旋转。一个肽平面围绕N1—Cα（氮原子与α—碳原子）旋转的角度，用Φ表示。另一个肽平面围绕Cα—C2（α—碳原子与羧基碳）旋转的角度，用Ψ表示。这两个旋转角度叫二面角（dihedral angle）。

16、①肽链空间构象的基本结构单位为肽平面或肽单位。所谓的肽平面是指肽链中从一个Cα原子到另一个Cα原子之间的结构，共包含6个原子（Cα、C、O、N、H、Cα），它们在空间共处于同一个平面。

②肽键上的原子呈反式构型

③肽键C-N键长为0.132nm,比一般的C—N单键（0.147nm）短，比C=N双键（0.128nm）要长，具有部分双键的性质（partial double-bond character），不能旋转。而 Cα-COOH、C-NH2，为真正单键（pure single bond），可以旋转。

④相邻肽平面构成二面角 ：一个Cα原子相连的两个肽平面，由于N1—Cα和Cα—C2（羧基碳）两个键为单键，肽平面可以分别围绕这两个键旋转，从而构成不同的构象。一个肽平面围绕N1—Cα（氮原子与α—碳原子）旋转的角度，用Φ表示。另一个肽平面围绕Cα—C2（α—碳原子与羧基碳）旋转的角度，用Ψ表示。这两个旋转角度叫二面角（dihedral angle）。通常二面角（Φ，Ψ）确定后，一个多肽链的二级结构就确定了。

17、蛋白质是功能性大分子。每一种蛋白质都有特定的一级结构和空间结构。这些特定的结构是蛋白质行使蛋白质功能的物质基础，蛋白质的各种功能又是其结构的表现。蛋白质的任何功能都是通过其肽链上各种氨基酸残基的不同功能基团实现的，所以蛋白质的一级结构一旦确定，蛋白质的可能功能也就确定了。如血红蛋白的β-链中的N-末端第六位上的谷氨酸被缬氨酸取代，就会产生镰刀型红细胞贫血症。使血红蛋白不能正常携带氧。蛋白质的三级结构比一级结构与功能的关系更大。血红蛋白的亚基本身具有与氧结合的高亲和力，而当四个亚基组成血红蛋白后，其结合氧的能力就会随着氧分压及其它因素的改变而改变。这种是由于血红蛋白分子构象可以发生一定程度的变化，从而影响了血红蛋白与氧的亲和力。这同时也是具有便够作用蛋白质的共同机制。

18、是指生物体内具有多个亚基的蛋白质与变构效应剂结合后而引起构象的改变，从而蛋白质分子改变生物活性大小的现象称为别构效应。

19、解：该肽链共有氨基酸残基的数目为：15120/120= 126个 α-螺旋的长度： 126X0.15 = 18.9 nm 共有圈数：126/3.6 = 35圈

答：α-螺旋的长度为18.9nm，共有35圈。

20、解：每一个氨基酸残基在β-伸展结构中的长度为0.35nm，

所以该肽链的长度为0.35x122 = 42.70nm 该蛋白质的分子量为122x120=14640（Da）