6. 10 7. 催产素

8. 上海生物化学研究所 上海有机化学研究所 北京大学 9. 苄氧羰基（Cbz基） 叔丁氧羰基（Boc基） 联苯异丙氧羰基（Bpoc） 芴甲氧羰基（Fmoc） 10. 赖氨酸（Lys） 精氨酸（Arg）

11. 色氨酸（Trp） 酪氨酸（Tyr） 苯丙氨酸（Phe） 12. 甲硫氨酸（Met） 13. β－巯基乙醇 14. Cα－C Cα－N 15. 3.6 0.54 0.15 16. 疏水性 亲水性 17. 肽键 二硫键 18. 氢键

19. 疏水作用 离子键（盐键） 氢键 范德华力（Van der Waals 力） 20. 吴宪

21. 协同 别构（变构） 22. 盐溶 盐析 23. 16％

24. 透析 超滤法

25. 蛋白质二级结构的基本单位相互聚集，形成有规律的二级结构的聚集体 αα βαβ ββ

β

26. α－螺旋 β－折叠 β－转角 无规卷曲 27. 分子外面有水化膜 带有电荷 28. 长 短 大 29. 密度 形状

30. 圆二色光谱（circular dichroism,CD） α－螺旋 31. X射线衍射法 磁共振技术 32. 单纯蛋白质 结合蛋白质 33. 球状蛋白质 纤维状蛋白质 四. 判断题

1.× 2.× 3.× 4.√ 5.√ 6.√ 7.× 8.√ 9.× 10.√ 11.√ 12.√ 13.× 14.√ 15.× 16.× 17.× 18.× 19.× 20.√ 21.√ 22.√ 五. 名词解释

1. 氨基酸的等电点（pI）：在某一pH的溶液中，氨基酸解离成阳离子和阴离子的趋势及程度相等，成为兼性离子，呈电中性，此时溶液的pH叫氨基酸的等电点（pI）。

2. 蛋白质的一级结构：在蛋白质分子中，从N－端至C－端的氨基酸残基的排列顺序称为蛋白质的一级结构。

9

23.× 24.×

3. 蛋白质的二级结构：是指蛋白质分子中，某一段肽链的局部空间结构，也就是该段肽链主链骨架原子的相对空间位置，并不涉及氨基酸残基侧链的构象。

4. 模体（或膜序）：在许多蛋白质分子中，可发现二个或三个具有二 级结构的肽段，在一级结构上总有其特征性的氨基酸序列，在空间结构上可形成特殊的构象，并发挥其特殊的功能，此结构被称为模体。

5. 蛋白质的三级结构：是指整条肽链中全部氨基酸残基的相对空间位置，也就是整条肽链所有原子在三维空间的排布位置。

6. 结构域：分子量大的蛋白质三级结构常可分割成1个和数个球状或纤维状的区域，折叠的较为紧密，各行其功能，称为结构域。

7. 蛋白质的四级结构：蛋白质分子中各个亚基的空间排布及亚基接触部位的布局和相互作用，称为蛋白质的四级结构。

8. 蛋白质的等电点：在某一pH的溶液中，蛋白质解离成阳离子和阴离子的趋势及程度相等，成为兼性离子，呈电中性，此时溶液的pH叫蛋白质的等电点（pI）。

9. 蛋白质的变性：在某些理化因素的作用下，其特定的空间构象被破坏，也即有序的空间结构变成无序的空间结构，从而导致其理化性质的改变和生物活性的丧失，称为蛋白质变性。

10. 盐溶：加入少量盐时，很易离解成带电离子，对稳定蛋白质所带的电荷有利，从而增加了蛋白质的溶解度。 11. 盐析：是将盐（中性）加入蛋白质溶液，使蛋白质表面电荷被中和以及水化膜被破坏，导致蛋白质在水溶液中的稳定性因素去除而 沉淀。

12. 透析：利用半透膜原理把大分子蛋白质与小分子化合物分开的方法叫透析。

13. 超滤法：应用正压或离心力使蛋白质溶液透过有一定截留分子量的超滤膜，达到浓缩蛋白质溶液的目的，称为超滤法。

14. 电泳：蛋白质在高于或低于其pI的溶液中为带电的颗粒，由于不同的蛋白质带电的性质、数量、分子量和形状等的不同，在电场的作用下而达到分离各种蛋白质的技术，称为电泳。

15. 等电聚焦电泳：用一个连续而稳定的线性pH梯度的聚丙烯酰胺凝胶进行电泳，从而根据蛋白质不同的pI而在电场中加以分离，这种电泳称为等电聚焦电泳。 六. 简答题

1. (1) 苯异硫氰酸 (2) 丹磺酰氯

(3) 尿素,如有二硫键应加β-巯基乙醇使二硫键还原. (4) 胰凝乳蛋白酶 (5) 溴化氰 (6) 胰蛋白酶

2. (1) 因为Val、Pro、Phe和Ile是极性氨基酸，所以它们的侧链位于分子内部。因为Asp、Lys和His是极性氨

基酸，所以它们的侧链位于分子外部。

（2）因为Gly的侧链是－H，Ala的侧链是－CH3，它们的侧链都比 较小，疏水性不强，所以它们既能在球状蛋白

质的分子内部，也能在外部。

（3）因为Ser、Thr、Asn和Gln在pH7时有不带电荷的极性侧链，它们能参与内部氢键的形成，氢键中和了它们

的极性，所以它们位于球状蛋白质分子内部。

（4）在球状蛋白质的内部找到Cys，因为两个Cys时常形成二硫键，这样就中和了Cys的极性。

3. 随着蛋白质相对分子质量（Mr）的增加，表面积与体积的比率也就是亲水残基与疏水残基的比率必定减少。为了解释这一点，假设这些蛋白质是是半径为r的球状蛋白质，由于蛋白质Mr的增加，表面积随r的增加而增加，体积r随的增加而增加，体积的增加比表面积的增加更快，所以表面积与体积的比率减少，因此亲水残基与疏水

10

3

2

残基的比率也就减少。

4. （1）HbD是由一个碱性氨基酸（Lys）取代了中性氨基酸。在pH8.6时，Lys的ε-氨基呈－NH3状态，所以HbD

比HbA带较多的正电荷，向阴极移动。

（2）HbJ是由一个酸性氨基酸（Asp）取代了中性氨基酸。在pH8.6时，Asp的β-羧基呈－COO状态，所以HbJ

比HbA带较多的负电荷，向阳极移动。

（3）HbN是由一个酸性氨基酸（Glu）取代了碱性氨基酸（Lys）。在pH8.6时，Glu的γ-羧基呈－COO状态，所

以HbN比HbA带较多的负电荷，向阳极移动。

若将HbN和HbJ比较，因为HbN是由一个酸性氨基酸（Glu）取代了碱性氨基酸（Lys），而HbJ是由一个酸性氨基酸（Asp）取代了中性氨基酸。所以HbN比HbJ带更多的负电荷，HbN向阳极移动的速度比HbJ快。 （4）HbC是由一个碱性氨基酸（Lys）取代了酸性氨基酸（Glu）。在pH8.6时，Lys的ε-氨基呈－NH3状态，所以HbC比HbA带较多的正电荷，向阴极移动。

若将HbC和HbD比较，因为HbC是由一个碱性性氨基酸取代了酸性氨 基酸，而HbD是由一个碱性氨基酸取代了中性氨基酸。所以HbC比HbD带更多的正电荷，HbC向阴极移动的速度比HbD快。 综上所述可知：a带代表HbC，b带代表HbD, c带代表HbJ, d带代表HbN。

5. （1）在低pH时，羧基质子化，这样蛋白质分子带有大量的净电荷，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下降，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，破坏了电荷和水化膜，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，所以溶解度最小。

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

(5）非极性溶剂减小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的展开而导致变性。 6. Ala的pI＝（pK1＋pK2）/2＝（2.34＋9.69）/2= 6.02 Glu的pI＝（pK1＋pK2）/2＝（2.19＋4.25）/2= 3.22 Lys的pI＝（pK2＋pK3）/2＝（8.95＋10.53）/2= 9.74

20种氨基酸的平均分子量约为138，在蛋白质分子中以小分子量的氨基酸较多，平均分子量大约为128，又由于氨基酸在缩合时失去一分子水，因此氨基酸残基的最终平均分子量大约为110。

所以氨基酸残基数为： 220000/110＝ 2000， 已知α－螺旋构象中，每个氨基酸残基上升的距离为0.15nm，β－折叠中上升0.35nm。

设此多肽链中α－螺旋的氨基酸残基数为Ｘ，则β－折叠的氨基酸残基数为2000－Ｘ。

0.15Ｘ＋0.35（2000－Ｘ）＝5.06×10

-5

＋–

–＋

×10

7

0.15Ｘ＋7000－0.35Ｘ＝560

Ｘ＝970

所以α－螺旋占的百分数为970/2000×100%=48.5%

8. 相同点：主要都含有C、H、O、N，都主要以C元素为骨架原子连接成的大分子。 不同点：（1）蛋白质的含N量平均16％，而核酸则不均一。 （2）蛋白质一般不含P，而核酸含大量的P。

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（3）蛋白质一般含S，而核酸不含S。

（4）有些蛋白质还含有少量的金属元素，而核酸不含金属元素。 七. 论述题

1. （1） 一级结构：概念：在蛋白质分子中，从N－端至C－端的氨基酸残基的排列顺序称为蛋白质的一级结构。

特点：①蛋白质种类及其繁多，其一级结构也各不相同；②一级结构是蛋白质空间构象和特异生物学功能的基础；③一级结构并不是决定蛋白质空间构象的唯一因素。化学建：① 肽键 ②二硫键

（2）蛋白质的二级结构：概念：是指蛋白质分子中，某一段肽链的局部空间结构，也就是该段肽链主链骨架原子的

相对空间位置，并不涉及氨基酸残基侧链的构象。特点：① 是一种局部的结构 ； ②仅仅是肽单元之间相互作用所形成的空间结构，而不包含氨基酸侧链及其α－H原子所形成的构象，但氨基酸残基的侧链对二级结构的形成有影响；③二级结构有较多的类型，有α－螺旋、β－折叠、β－转角和无规卷曲，其中 α－螺旋和β－折叠是二级结构的主要形式，β－转角通常有四个氨基酸残基组成，而无规卷曲则是指没有确定规律的或根本就没有规律的一些二级结构；④二级结构还可成为超二级结构，如αα形式、βαβ形式和βββ形式等结构。化学建：氢键

（3）蛋白质的三级结构：概念：是指整条肽链中全部氨基酸残基的相对空间位置，也就是整条肽链所有原子在三维

空间的排布位置。特点：一条多肽链的三维空间结构。化学建：①疏水键 ②盐键 ③氢键④范德华力。 （4）蛋白质的四级结构：概念：蛋白质分子中各个亚基的空间排布及亚基接触部位的布局和相互作用，称为蛋白质

的四级结构。特点：两条或两条以上多肽链所形成的三维空间构象。 化学建：①疏水键 ②盐键 ③氢键 ④范德华力。

2.（1）一级结构与功能的关系 ①一级结构不同，生物学功能一般不同

不同蛋白质和多肽具有不同的功能，根本原因是它们的一级结构各异，有时仅微小的差异就表现出不同的生物学功能。如催产素与加压素（缩宫素）都是由垂体后叶分泌的九肽激素，它们分子中仅两个氨基酸差异，但两者的生理功能却有根本区别。

②一级结构中“关键”部分相同，其功能也相同

如促肾上腺皮质激素其1～24肽段是活性所必需的关键部分。 ③一级结构“关键”部分的变化，其生物活性也改变

多肽的结构与功能的研究表明，改变多肽中某些重要的氨基酸，常可改变其活性。

④一级结构的变化有时使生物学功能降低或丧失，从而可能发生疾病，或者连同这种蛋白一起在地球上消失。 (2）蛋白质空间结构与功能的关系

一级结构是空间结构的基础，而空间结构则是完成生物功能的直接基础，也就是说蛋白质分子特定的空间构象是表现其生物学功能或活性所必 需的。其构象如果遭到破坏，生物学功能则会立即丧失。有实验表明即使一级结构不同，只要空间构象相同，则其功能也相同。

3. 若蛋白质的折叠发生错误，尽管其一级结构不变，但蛋白质的构象发生改变，仍可影响其功能，严重时可导致疾病发生，有人将此类疾病称为蛋白构象疾病。

如：人纹状体脊髓变性病，老年痴呆症、亨丁顿舞蹈病等。

疯牛病是由蛋白质病毒（prion protein,PrP）引起的一组人和动物神经退形性病变，这类疾病具有传染性、遗传性或散在发病的特点，其在动物间的传播是由PrP组成的传染性颗粒（不含核酸）完成的。

PrP是染色体基因编码的蛋白质。正常动物和人PrP为分子量33～35kD的蛋白质，其水溶性强，对蛋白酶敏感以

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