2021药学考研配套生物化学考研真题与解析一、大题问答题解析1．假定某蛋白相对分子质量为180KDa，其一级结构可能是直线式的也可能是闭环式的。

请分析是否有可能的简单的合理方法加以鉴别？[中山大学2009研] 答：可以用Sanger反应或Edman反应对蛋白质的N末端氨基酸进行测定。

Sanger反应中，FDNB可以与肽链N末端氨基酸的α-氨基反应生成黄色的DNP-氨基酸。

经Sanger反应若该蛋白的一级结构是直链式的，则可产生黄色的反应；若该蛋白是闭环式的，由于N末端没有α-氨基，则不能出现黄色的反应。

而Edman反应中，肽链N末端氨基酸的α-氨基可与苯异硫氰酸酯反应生成PTH-氨基酸，用三氟乙酸处理释放出PTH-氨基酸，再用有机溶剂萃取出来，通过色谱分析可以鉴定出PTH-氨基酸。

经Edman反应后，若能测出N末端氨基酸，则该蛋白为直链式；若测不出，则该蛋白为闭环式。

另外，理论上讲，如果知道序列，可以找一种合适的蛋白酶切断某一位点，再进行电泳，若该蛋白是闭环式，则电泳结果只产生一条带，且大小不变；若是直链式，则会产生两条带，分子量加起来正好180KDa。

缩写中文名称缩写应用HPLC 高效液相层折氨基酸、多肽和蛋白质等的分离纯化FPLC 快速蛋白质液相层析蛋白质、多肽及多核苷酸的分离纯化SDS-PAGE SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳测定蛋白质的相对分子质量ELISA 酶联免疫吸附测定测定抗原或抗体RT-PCR 逆转录-聚合酶链反应扩增cDNA2．试写出下列生化名词缩写的中文名称以及它们在生物化学中的应用。

（1）HPLC （2）FPLC （3）SDS-PAGE （4）ELISA （5）RT-PCR （6）HIC （7）IEF 。

[南京大学2008 研]答：如表1-1所示：表1-13．某一蛋白纯化后，凝胶过滤层析显示其分子量为300000。

若在6mol/L 盐酸胍存在条件下对该蛋白进行凝胶过滤层析，只获得一分子量为50000的蛋白峰。

当6mol/L 盐酸胍和10mmol/L β-巯基乙醇同时存在时，凝胶过滤层析结果显示分子量为17000和33000的两个蛋白峰。

请分析该蛋白的结构。

[南开大学2008研]答：该蛋白是由6个单体组成的多聚体，每个单体又由两个亚基靠二硫键连接起来。

4．有一个五肽，加酸水解得Leu 、Ala 、Tyr 利Lys ；用羧肽酶水解得酪氨酸；用胰蛋白酶水解得三组分：（1）Lys 、Tyr ；（2）Tyr ；（3）Lys 、Leu 、Ala ；用丹磺酰氯处理，再用酸水解得赖氨酸的荧光衍生物。

试说明此肽的氨基酸序列。

[北京师范大学2005研]答：（1）加酸水解得Leu 、Tyr 、Lys 、Ala ，说明此五肽由Leu 、Tyr 、Lys 、Ala 组成。

（2）用羧肽酶水解得Tyr ，说明C 端残基为Tyr 。

HIC 疏水层析 利用蛋白质表面的非极性基团和介质上的非极性基团间的疏水作用来分离纯化蛋白质IEF 等电聚焦测定蛋白质的等电点（3）用胰蛋白酶水解得三组分Lys、Tyr；Tyr；Lys、Leu、Ala。

因为胰蛋白酶专一水解Lys和Arg羧酸形成的肽键，水解得三组分，说明此五肽中含有两个Lys残基，则其可能的序列为Leu-Ala-Lys-Lys-Tyr和Ala-Leu-Lys-Lys-Tyr。

（4）丹磺酰氯可用于测定肽链的氨基末端，它能专一地与链N-端α-氨基反应生成丹磺酰-肽，丹磺酰-肽水解生成的丹磺酰-氨基酸具有很强的荧光，用丹磺酰氯处理，再用酸水解得赖氨酸的荧光衍生物，说明肽链N端为Leu。

因此，此肽的氨基酸序列Leu-Ala-Lys-Lys-Tyr。

5．在一个筛选程序中探测到一个迁移率异常的Hb。

胰蛋白酶消化后的指纹分析显示在β链内发生了一个氨基酸的取代：正常的氨基端（胰蛋白酶酶切产物，其氨基端第一残基是Val）八肽（Val-His-Leu-Thr-Pro-Glu-Glu-Lys）不见了，代之以一个新的六肽。

问（1）哪些氨基酸取代符合上述观察到的现象？（2）给出部分密码表如表1-2所示，编码上述正常（β链氨基端）八肽的DNA序列为GTGCACCTGACTCCTGAGGAGAAG，此序列中哪些单碱基突变可造成这样的氨基酸取代？（3）这个（突变的）Hb与HbA和HbS比较（pH8），（如朝负极泳动）三者的电泳迁移率有什么区别？[上海交通大学2006研]表1-2U C A CG Val Ala Glu GlyG Val Ala Glu GlyA Ile Thr Lys ArgA Ile Thr Lys Arg答：（1）主要有以下氨基酸取代：Glu6变为Arg，Lys；His2变为Arg，Lys，因胰蛋白酶切割羰基端为Arg或Lys的肽链。

（2）可造成这样氨基酸取代的单碱基突变是G16变为A，使Glu变为Lys。

因为其他单碱基突变不会导致氨基酸的改变而发生取代。

（3）这个（突变的）Hb与HbA和HbS的电泳迁移率：HbX＞HbS＞HbA，根据肽链带电情况。

HbA是正常成人血红蛋白，HbS是镰刀形红细胞贫血患者的异常血红蛋白，其β链节6位谷氨酸为缬氨酸取代。

HbX中Glu6变为Arg，Lys；His2变为Arg，Lys，带负电的氨基酸变为带正电荷的氨基酸，而HbS中Glu变为Val，带负电的氨基酸变为不带电荷的氨基酸。

由于电泳朝负极泳动，所以电泳迁移率：HbX＞HbS＞HbA。

6．今有以下四种蛋白质的混合物：①分子量50,000，pI＝10；②分子量72,000，pI＝3.5；③分子量31,000，pI＝7；④分子量12,000，pI＝5，用中性盐梯度洗脱时，若不考虑其他因素：（1）它们流过DEAE-纤维素阴离子交换柱；（2）流经Sephadex G-100凝胶过滤柱时，这些蛋白质的洗脱顺序如何？[四川大学2006研]答：（1）用DEAE-纤维素阴离子交换柱分离蛋白质，在一定的pH条件下，等电点pI＞pH的蛋白质带正电，不能与阴离子交换剂结合；等电点pI＜pH的蛋白质带负电，能与阴离子交换剂结合，一般pI越大的蛋白质与阴离子交换剂结合力越弱，首先被洗脱下来。

比较4种蛋白质的等电点pI：①＞③＞④＞②。

所以，当它们流过DEAE-纤维素阴离子交换柱，洗脱顺序为①→③→④→②。

（2）凝胶过滤是利用具有网状结构的凝胶的分子筛作用，根据被分离物质的分子大小不同来进行分离。

小分子物质能进入其内部，流下时路程较长，而大分子物质却被排除在外部，下来的路程短，因此大分子先流出来，小分子后流出来。

比较这4种蛋白质的分子量：②＞③＞①＞④。

所以，流经Sephadex G-100凝胶过滤柱时，洗脱顺序为②→③→①→④。

7．维持蛋白质空间结构的因素有哪些？根据这些因素解释可逆变性和不可逆变性？[东北师范大学2008研]答：（1）蛋白质的分子结构包括一级结构、二级结构、三级结构和四级结构，其中，维持一级结构的主要因素是肽键、二硫键；维持二级结构的主要因素是氢键；维持三级结构的主要因素是疏水键、离子键、氢键和范德华力等；维持四级结构的主要因素是疏水作用，其次是氢键和离子键。

（2）蛋白质变性分为可逆变性和不可逆变性两类：有的蛋白质变性后如设法将变性剂除去，该变性蛋白尚能恢复其天然构象和生物学活性，这一现象称为蛋白质的复性，又称可逆变性，可逆变性一般只涉及蛋白质分子的四级结构和三级结构的变化，即疏水键、离子键、氢键和范德华力等被破坏；大多数蛋白质的可逆变性条件可能很复杂，许多蛋白质变性后空间结构破坏严重而不能复性，此种情况称为不可逆变性，不可逆变性时二级结构也发生了变化，即氢键断裂，破坏了肽键特定的排列，内部的一些非极性基团暴露到了分子表面，促进了蛋白质分子之间的相互结合而发生不可逆变性。

8．蛋白质结构与功能的关系？[哈尔滨工业大学2007研]答：（1）蛋白质一级结构与功能的关系。

①一级结构是空间构象的基础。

例如，RNase是由124氨基酸残基组成的单肽链，分子中8个Cys的—SH构成4对二硫键，形成具有一定空间构象的蛋白质分子。

在蛋白质变性剂和一些还原剂存在下，酶分子中的二硫键全部被还原，酶的空间结构破坏，肽链完全伸展，酶的催化活性完全丧失。

当用透析的方法除去变性剂和巯基乙醇后，发现酶大部分活性恢复，所有的二硫键准确无误地恢复原来状态。

若用其他的方法改变分子中二硫键的配对方式，酶完全丧失活性。

这个实验表明，蛋白质的一级结构决定它的空间结构，而特定的空间结构是蛋白质具有生物活性的保证。

②蛋白质一级结构决定其高级结构，因此最终决定了蛋白质的功能。

例如，84个氨基酸的胰岛素原，胰岛素原也没活性，在包装分泌时，A、B链之间的33个氨基酸残基被切除，才形成具有活性的胰岛素。

③功能相似的蛋白质往往能显示它们在进化上的亲缘关系：比较不同来源的细胞色素C发现，与功能密切相关的氨基酸残基是高度保守的，这说明不同种属具有同一功能的蛋白质，在进化上来自相同的祖先，但存在种属差异。

不同种属间的同源蛋白质一级结构上相对应的氨基酸差别越大，其亲缘关系愈远，反之，其亲缘关系愈近。

④许多疾病都是由于相关蛋白质结构异常引起的。

基因突变导致蛋白质一级结构改变而产生的遗传病。

称之为分子病。

如镰刀型贫血症是由于血红蛋白的β-亚基上的第六位氨基酸由谷氨酸变成了缬氨酸，导致血红蛋白的结构和功能的改变，其运输氧气的能力大大地降低，并且红细胞呈镰刀状。

所以，蛋白质一定的结构执行一定的功能。

功能不同的蛋白质总是有着不同的序列；比较种属来源不同而功能相同的蛋白质的一级结构，可能有某些差异，但与功能相关的结构也总是相同的。

若一级结构变化，蛋白质的功能可能发生很大的变化。

（2）蛋白质的空间结构与功能的关系。

各种蛋白质都有特定的空间构象，而特定的空间构象又与它们特定的生物学功能相适应，蛋白质的结构与功能是高度统一的。

例如，Hb与O2结合后，Hb的构象发生变化，这类变化称为变构效应，即通过构象变化影响蛋白质的功能。

像血红蛋白这种具有变构效应的蛋白质称为变构蛋白。

血红蛋白的这种变构效应能更有效地行使其运氧的生物学功能。

9．蛋白质电泳基本原理及影响电泳速度的主要因素。

[山东大学2006研] 答：（1）蛋白质电泳基本原理。

蛋白质是一种两性电解质，它同时具有游离氨基和羧基。

每种蛋白质都有它自己的等电点。

等电点的高低取决于蛋白质的性质，在等电点时，蛋白质所带的正负电荷相等。

在pH大于等电点溶液中，羧基解离多，此时蛋白质带负电荷，带负电荷的蛋白质在电场中向正极移动。

反之，在pH小于等电点的溶液中，氨基解离多，此时蛋白质带正电荷，在电场中向负极移动。

这种带电质点在电场中向着带异相电荷的电场移动，称为电泳。

带电质点所以能在电场中移动以及具有一定的移动速度，取决于其本身所带的电荷、电场强度、溶液的pH值、黏度以及电渗等因素。