为盐析。盐析作用是由于大量中性盐的加入使水的活度降低,原来溶液中的大部分甚至全部的自由水转变为盐离子的结合水。
5.为肽链氨基酸测序的方法。苯异硫氰酸酯与肽段N-末端的游离?-氨基作用,生成苯异硫氰酸酯衍生物,并从肽链上脱落下来,用层析的方法可鉴定为何种氨基酸衍生物。残留的肽链可继续与苯异硫氰酸酯作用,逐个鉴定出氨基酸的排列顺序。
6.在蛋白质中,若干相邻的二级结构单元组合在一起,形成有规则、在空间上能辩认的二级结构组合体,充当三级结构的构件,称为超二级结构。常见的超二级结构有??,???,?-发夹,?-曲折等。
7.在二级或超二级结构基础上进一步盘旋、折叠,形成较为紧密的球状实体,称为结构域。
8.在二级结构、超二级结构或结构域(对分子较大,由多个结构域的蛋白质而言)基础上形成的完整空间结构,一个三级结构单位通常由一条肽链组成,但也有一些三级结构单位是由二硫键连接的多条肽链组成的,如胰岛素就是由两条肽链折叠成的1个三级结构单位。
9.H+和CO2浓度增加,会降低氧和血红蛋白的亲和力,使得血红蛋白的氧合曲线向右移动,提高了O2从血红蛋白的释放量,这种作用称作Bohy效应。 10.天然蛋白质因受物理或化学因素影响,其空间结构发生变化,致使蛋白质的理化性质和生物学性质都有所改变,但并不导致蛋白质一级结构的破坏,这种现象称变性作用。
五、分析、计算题
1.(1)α-螺旋:多肽主链围绕一中心轴形成的右手螺旋, 3.6个氨基酸残基上升一圈,螺距0.54nm;一个氨基酸残基的羰基氧与其后第四个氨基酸残基的亚氨基形成氢键,氢键与螺旋轴基本平行,氢键封闭的原子为13个,称作3.613。
(2)β-折叠:两条或以上几乎完全伸展的多肽链平行或反平行排列而成,各肽键平面之间折叠成锯齿状,侧链R基团交错位于锯齿状结构的上下方;靠肽键羰基氧和亚氨基氢形成氢键维系。
(3)β-转角:在球状蛋白质分子中,多肽主链常常会出现180o回折,回折部分成为β转角,在β转角中第一个残基的C=O与第四个残基的N-H形成氢键,使β转角成为比较稳定的结构。
2.人血清蛋白的pI=4.64,在pH5.5的电场中带负电荷,向阳极移动;在pH3.5的电场中带正电荷,向负极移动。血红蛋白的pI=7.07,在pH7.07不带净电荷,在电场中不移动;在pH9.0时带负电荷,向阳极移动。
3.维持蛋白质溶液稳定的因素有两个:(1)水化膜:蛋白质颗粒表面的亲水基团吸引水分子,使表面形成水化膜,从而阻断蛋白质颗粒的聚集,防止蛋白质沉淀。(2)同种电荷:在pH≠pI的溶液中,蛋白质带有同种电荷。同种电荷相互排斥,阻止蛋白质颗粒相互聚集而发生沉淀。
常用的沉淀蛋白质方法有:(1)盐析法:在蛋白质溶液中加入大量的硫酸铵、硫酸钠或氯化钠等中性盐,去除蛋白质的水化膜,中和蛋白质表面的电荷,使蛋白质颗粒相互聚集,发生沉淀。用不同浓度的盐可以沉淀不同的蛋白质,称分段盐析。(2)有机溶剂沉淀法:使用丙酮沉淀时,必须在0~4℃低温下进行,丙酮用量一般10倍于蛋白质溶液的体积,蛋白质被丙酮沉淀时,应立即分离,否则蛋白质会变性。除了丙酮以外,也可用乙醇沉淀。此外,还可用重金属盐、某些有机酸等方法将样品中的蛋白质变性沉淀。
4.(1)设最低相对分子质量为X,根据题意可列出:
100X100?204X???351720.580.58204 或
(2)用凝胶过滤测得牛血清白蛋白相对分子质量大约为SDS-PAGE的两倍,说明该蛋白质含有2个色氨酸残基,若色氨酸百分含量的测定值准确,则牛血清蛋白较准确的相对分子质量为3517×2=70344
5.(1)能提高蛋白质的稳定性。亚基结合可以减少蛋白质的表面积/体积比,使蛋白质的稳定性增高。(2)提高遗传物质的经济性和有效性。编码一个能装配成同聚体的单位所需的基因长度比编码一个与同聚体相同相对分子质量的超长肽链所需的基因长度要小得多。(3)形成功能部位。不少寡聚蛋白的单体相互聚集可以形成新的功能部位。(4)形成协同效应。寡聚蛋白与配体相互作用时,有可能形成类似血红蛋白或别构酶那样的协同效应,使其功能更加完善。有些寡聚蛋白的不同亚基可以执行不同的功能,如一些酶的亚基可分为催化亚基和调节亚基。
6.蛋白质变性后,氢键等次级键被破坏,蛋白质分子就从原来有秩序的紧密结构变为无秩序的松散伸展状结构。即二、三级以上的高级结构发生改变或破坏,但一级结构没有破坏。变性后,蛋白质的溶解度降低,是由于高级结构受到破坏,使分子表面结构发生变化,亲水基团相对减少,容易引起分子间相互碰撞发生聚集沉淀,蛋白质的生物学功能丧失,由于一些化学键的外露,使蛋白质的分解更加容易。
7.(1)pH值增加,Hb与氧的亲和力增加。(2)CO2分压增加,Hb与氧的亲和力下降。(3)O2分压下降,Hb与氧的亲和力下降。(4)2,3-BPG浓度下降,Hb与氧的亲和力增加。(5)α2β2解聚成单个亚基,Hb与氧的亲和力增加。
8.(1)由于2,3-BPG是与脱氧Hb A中心空隙带正电荷的侧链结合,而脱氧Hb F缺少带正电荷的侧链(?链143位的His残基),因此2,3-BPG同脱氧Hb A的结合比同脱氧Hb F的结合更紧。(2)2,3-BPG稳定血红蛋白的脱氧形式,降低血红蛋白的氧饱和度。由于Hb F与 2,3-BPG亲和力比Hb A低,HbF受血液中2,3-BPG影响小,因此Hb F在任何氧分压下对氧的亲和力都比Hb A大。亲和力的这种差别允许氧从母亲血向胎儿有效转移。
9.凝胶过滤时,凝胶颗粒排阻Mr较大的蛋白质,仅允许Mr较小的蛋白质进入颗粒内部,所以Mr较大的蛋白质只能在凝胶颗粒之间的空隙中通过,可以先从层析柱中洗脱出来,而Mr小的蛋白质后从层析柱中洗脱出来。SDS- PAGE分离蛋白质时,所有的蛋白质均要从凝胶的网孔中穿过,蛋白质的相对分子质量越小,受到的阻力也越小,移动速度就越快。
第2部分 酶和辅酶
一、填空题
1.酶催化反应的实质在于降低反应的______,使底物分子在较低的能量状态下达到______态,从而使反应速度______。
2.对于符合米氏方程的酶,v-[S]曲线的双倒数作图得到的直线,在横轴的截距为___________,纵轴上的截距为____________。
3.若同一种酶有n个底物就有________个Km值,其中Km值最________的底物,一般为该酶的最适底物。
4.当底物浓度等于0.25Km时,反应速率与最大反应速率的比值是_________。 5.别构酶除活性中心外还有___________。当以v对[S]作图时,它表现出______型曲线,而不是典型的米氏酶所具有的_______曲线。
6.蛋白质磷酸化时,需要__________酶,而蛋白质去磷酸化需要____________酶。
7.___________抑制剂不改变酶促反应Vmax,___________抑制剂不改变酶促反应Km。
8.含有腺苷酸的辅酶主要有 、 和 。 9.维生素A缺乏可引起 症;儿童缺乏维生素D引起 ;成人缺乏维生素D引起 ;维生素C缺乏引起 ;维生素PP缺乏引起 ;脚气病是由于缺乏 引起的;口角炎是由于缺乏 引起的;维生素B12缺乏引起 ;叶酸缺乏引起 。
10.维生素B1的活性形式是 ,维生素B2的活性形式是 和 。维生素PP可形成 和 两种辅酶。维生素B6是以 和 形式作为转氨酶的辅酶。叶酸的活性形式是 。生物素在体内是 的辅酶。泛酸的活性形式有 和 。
二、选择题(在备选答案中选出1个正确答案) 1.酶催化作用对能量的影响在于
A.增加产物能量水平 B.降低活化能 C.降低反应物能量水平 D.降低反应的自由能
2.米氏方程在推导过程中引入了哪项假设
A. 酶浓度为底物浓度一半 B. 由于酶浓度很大,所以[E]基本不变
C. 由于P→0,所以不考虑反应E+P→ES的存在 D. 忽略反应ES→E+S的存在
3.酶原激活的实质是