第3章蛋白质化学答案第3章蛋白质化学答案第三章、蛋白质化学（一）氨基酸化学部分1、名称表述解：必需氨基酸：机体不能自行合成而必须从外界食物摄取的氨基酸。

ilemetvalleutrpphethrlys，对婴儿还有：arg、his。

非必需氨基酸：能够在人体内利用糖代谢中间产物转氨促进作用制备的氨基酸。

消旋作用：旋光性物质在化学反应中，其不对称原子经过对称状态的中间阶段，失去旋光性的作用。

消旋物：旋光性物质在化学反应中，产生d-型和l-型的等摩尔混合物，丧失旋光性的促进作用。

2、结构式丙氨酸、苯丙氨酸、酪氨酸、甘氨酸、丝氨酸、谷氨酸、天冬氨酸。

3、为什么共同组成蛋白质的基本单位就是氨基酸。

根据氨基酸侧链r基的极性可以分成哪几类？解：蛋白质水解产物是氨基酸。

分类：（1）非极性r基氨基酸（8种）：脂肪烃侧链的氨基酸（丙氨酸、缬氨酸、亮氨酸、异亮氨酸和脯氨酸）；芳香族氨基酸：（苯丙氨酸、色氨酸）；甲硫氨酸（蛋氨酸）。

（2）、不拎电荷的极性r基氨基酸：7种；甘氨酸、丝氨酸、苏氨酸、酪氨酸、天冬酰胺、谷氨酰胺、半胱氨酸（3）、拎正电荷的r基氨基酸：碱性氨基酸，3种；赖氨酸、精氨酸、组氨酸。

（4）、拎负电荷的r基氨基酸：酸性氨基酸，2种；谷氨酸、天冬氨酸。

4、比较几种蛋白质水方法的特点。

求解：（1）、酸水解：产物不消旋，为l-氨基酸；色氨酸被全然毁坏；部分水解羟基氨基酸（丝氨酸或苏氨酸）被毁坏；asn、gln被毁坏。

（2）碱解：消旋，产物为d-和l-氨基酸的混合物；多数氨基酸破坏；色氨酸不被破坏（3）酶求解：不消旋，产物为l-氨基酸；不毁坏氨基酸；须要几种酶共同促进作用5、以芳香族氨基酸为基准表明其光吸收特点。

解：在可见光没有光吸收；在紫外部分有特征光吸收，酪氨酸275nm，苯丙氨酸257nm，色氨酸280nm。

6、何为氨基酸等电点？氨基酸在等电点时存有什么特性。

解：等电点：氨基酸处于正负电荷数相等即净电荷为零的兼性离子状态时溶液的ph 值。

等电点时氨基酸的性质：溶解度最轻，可以拆分相同氨基酸。

ph=pi，氨基酸在电场中既不向负极也不向负极移动。

ph>pi，氨基酸拎净负电荷；ph<pi，氨基酸拎净正电荷。

7、叙述氨基酸和下列物质反应的化学本质，说明反应在生物化学领域的应用。

解：亚硝酸：室温下，氨基酸与亚硝酸作用，很快生成氮气。

可用于测游离aa含氮量和蛋白质的水解程度。

甲醛：氨基酸的氨基与甲醛反应分解成羟甲基氨基酸和二羟甲基氨基酸，并使反应向释出质子的方向移动，酸性减少，ph减少，需用氢氧化钠电解测游离aa含氮量和蛋白质的水解程度。

茚三酮：在弱酸溶液中与a-氨基酸共冷，氨基酸即为被水解脱氨产生酮酸，酮酸脱羧成醛；茚三酮则被还原成为还原成茚三酮，再与茚三酮、氨促进作用产生蓝紫色物质。

常用于氨基酸和蛋白质的定性或定量分析。

8、排序甘氨酸、赖氨酸和谷氨酸的等电点。

求解：甘氨酸：pi=（2.34+9.60）/2=5.97赖氨酸：pi=（8.95+10.53）/2=9.74。

谷氨酸：pi=（2.19+4.25）/2=3.22。

9、、欲在ph6.0的正丁醇体系中，利用纸层析分离氨基酸，恳请推论以下氨基酸的rf的顺序并表明原因，val、leu、asp、ser。

解：滤纸纤维上的羟基具有亲水性，因此吸附一层水作固定相，有机溶剂作流动相。

rf和氨基酸的极性有关，极性越小rf越大。

氨基酸的极性和侧链r的电荷、清水基团、大小有关。

在ph6.0时，asp侧链带电荷，ser侧链有羟基，val的侧链比leu小。

所以rf从大到小的顺序为：leu、val、ser、asp。

10、欲在ph6.0的缓冲液中，利用色谱法层析分离氨基酸，恳请推论以下氨基酸的洗清顺序并表明原因，leu、asp、ser，lys。

解：氨基酸的阳离子和阴离子在一定ph溶液中能同离子交换剂进行离子交换。

在酸性溶液中(对氨基酸的等电点而言)氨基酸本身为阳离子，能同阳离子交换剂(以ma代表)交换阳离子；在碱性溶液中其本身为阴离子，能同阴离子交换剂(以mb代表)交换明离子。

与离子交换剂结合的氨基酸经适当电解质溶液洗脱，氨基酸离子又会重新交换出来，亲和力小的氨基酸（和电荷、极性有关）先被洗脱下来．这样．就可使溶液中的各种氨基酸彼此分开。

在ph6.0时，氨基酸拎正电荷从少至小的顺序为：asp、leu-ser、lys。

而ser侧链有亲水基团，极性比leu大。

所以，洗脱顺序为：asp、ser、leu、lys。

（二）蛋白质部分1、解释下列名词求解：蛋白质一级结构：蛋白质的一级结构指蛋白质多肽连中aa的排序顺序和二硫键的边线。

肽平面：-co-nh-中的四个原子和与它相邻的两个ca组成的平面。

蛋白质二级结构：多肽链的主链在一级结构的基础上，以肽键平面为基本单位的肽链通过氢键形成而折叠、盘曲形成的主链构象。

有α-螺旋，β-折叠，β-转角结构和无规则卷曲等。

β-转角：蛋白质分子多肽链上发生180°的回折叫做β-转角结构，蛋白质三级结构：多肽链在二级结构、超二级结构、结构域的基础上，进一步盘绕、折叠形成的包括主链和侧链构象在内的特征三维结构。

是多肽链上的所有原子（包括主链和侧链）在三维空间的分布。

蛋白质四级结构：蛋白质的四级结构:是指蛋白质亚基的相互关系，空间的排列，亚基间通过非共价键聚合而成的具有完整地生物学活性的特定构象。

逊于二级结构：指若干相连的二级结构中的构象单元彼此相互作用，构成规则的，在空间上能辨识的二级结构组合体。

双缩脲反应：2分子双缩脲与碱性硫酸铜作用，生成粉红色复合物。

蛋白质的肽链有此反应盐析：向蛋白质溶液中加入大量的中性盐（硫酸铵、硫酸钠或氯化钠等）后可以吸去乳胶外层的水、减低蛋白质与水的亲和力而使蛋白质沉淀，此作用称盐析。

，结构域：指多肽链在二级结构或超二级结构的基础上，进一步卷曲、折叠形成几个相对独立、紧密球状实体。

在空间上彼此分隔，各自具有部分生物功能的结构。

前体蛋白：由两个或多个亚基共同组成的蛋白质。

具备四级结构的蛋白属前体蛋白或多体蛋白。

盐溶：溶液中低浓度的中性盐能增加蛋白质溶解度的现象透析：根据蛋白质不能通过半透膜的性质，将待提纯的蛋白质溶液装在半透膜的透袋里放在蒸馏水中，外液不断更换，直至透析袋内无机盐等小分子物质降低到最小为止。

超过滤：根据蛋白质无法通过半透膜的性质，利用压力或离心力，弱行使水和其它小分子物质通过半透膜，而蛋白质被留存。

亚基：四级结构中，每个球状蛋白质为亚基（亚单位、单体），亚基可以是一条或多条肽链。

2、表明蛋白质的元素共同组成、分类和生物学功能解：组成：蛋白质由c、h、o、n四种元素组成，多数含有s，有的含有微量铁、铜、锌、碘和磷等元素。

分类：（1）蛋白质分子形状：球状蛋白质、纤维状蛋白质。

（2）蛋白质分子共同组成：直观蛋白质、融合蛋白质。

（3）生物功能：酶、结构蛋白、防卫蛋白等。

生物学功能：做为有机体新陈代谢的催化剂（酶）；生物体的结构成分(胶元蛋白)；储藏功能（做为生物体养料和胚胎或幼儿生长发育的原料。

）；运输功能（血红蛋白）；运动功能（肌动蛋白和肌球蛋白）；调节功能（激素）；参予高等动物的免疫反应（抗体和免疫系统蛋白）；掌控或调节遗传物质核酸的促进作用（组蛋白）；提供更多能量等。

3、叙述分析蛋白质一级结构的基本流程求解：测量蛋白质中多肽链的数目；分拆蛋白质分子的多肽链，拆分提纯各肽链；拆下多肽链内的二硫键；分析各肽链的氨基酸组成；鉴别多肽链的氨基末端残基和羧基末端残基；用两种相同的水解方式水解多肽链成较小的片段；测量各片段的氨基酸顺序；用片段重叠法扩建完备多肽链的一级结构；确认二硫键的构成方式。

4、说明蛋白质一级结构测定时多肽链的拆分、二硫键的断裂、n-末端分析、c－末端测分析、二硫键位置确定的原理。

求解：多条多肽链共同组成展开分拆：需用8mol/l尿素或6mol/l盐酸胍处置，即可分离。

二硫键的断裂：几条多肽链通过二硫键交联在一起。

可在可用8mol/l尿素或6mol/l盐酸胍存在下，用过量的?-巯基乙醇处理，使二硫键还原为巯基，然后用烷基化试剂（ich2cooh）保护生成的巯基，以防止它重新被氧化。

可以通过加入盐酸胍方法解离多肽链之间的非共价力；应用过甲酸氧化法拆分多肽链间的二硫键。

n-端氨基酸分析法：（1）二硝基氟苯（dnfb）法；（2）丹磺酰氯（dns）法；（3）苯异硫氰酸酯（ptc）法；（4）氨肽酶法。

c－末端测分析：肼解法、还原法、羧肽酶法。

二硫键边线确认：通常使用胃蛋白酶水解不含二硫键的蛋白质，水解获得的肽段混合物需用brown及hartlny对角线电泳技术拆分。

5、叙述sanger法和edman法进行n-端氨基酸分析的原理求解：sanger法：2,4-二硝基氟苯在碱性条件下，能与肽链n-端的游离氨基促进作用，分解成二硝基苯衍生物（dnp）。

在酸性条件下水解，获得黄色dnp-氨基酸。

该产物能用乙醚裂解拆分。

相同的dnp-氨基酸可以用色谱法展开鉴别。

edman法：多肽或蛋白质的末端氨基能够与pitc促进作用，分解成苯氨基硫甲酰多肽或蛋白质（ptc-多肽或蛋白质），它们在酸性有机溶剂中冷却时，n末端的ptc-氨基酸出现环化，分解成苯乙内酰硫脲的衍生物并从肽链上瓦解。

脱下n末端氨基酸后剩的肽链仍然就是完备的。

重复反应可以用以测量氨基酸顺序。

6、叙述蛋白质在胰蛋白酶、糜蛋白酶、胃蛋白酶、溴化氰作用下的裂解特点。

解：胰蛋白酶：水解arg、lys的羧基和其他氨基酸（pro除外）氨基形成的肽键。

糜蛋白酶：水解phe,trp,tyr(芳香族氨基酸)的羧基和其他氨基酸（pro除外）氨基构成的肽键。

胃蛋白酶：水解phe,trp,tyr(芳香族氨基酸)的羧基和其他氨基酸（pro除外）氨基形成的肽键。

溴化氰：水解甲硫氨酸的羧基和其他氨基酸（pro除外）氨基构成的肽键。

7、描述维系蛋白各级结构的键。

求解：一级结构：肽键、二硫键。

二级结构：链内或链间形成的氢键。

三级结构：氢键、范德华力、疏水键、离子键（盐键）、二硫键，疏水键就是并使蛋白质多肽链展开卷曲的主要驱动力。

四级结构：非共价键（次级键）：氢键、范德华力、亲水性促进作用和盐键（离子键）8、描述α-螺旋的特点和影响α-螺旋构成的因素解：α-螺旋：多肽链的主链原子沿一中心轴盘绕所形成的右手螺旋结构。

α-螺旋的特点：以肽键平面为基本单位，cα为转折点，拖中心轴构成右手螺旋。

a-螺旋是一个棒状结构，紧密卷曲的多肽主链形成棒的内部，侧链向外伸展。

每圈螺旋占3.6个氨基酸残基，沿螺旋轴方向上升0.54nm（螺距）。

每个残基绕轴旋转100°，沿轴上升0.15nm。

氨基酸残基侧链‘r’伸入外侧。

数等侧链，螺旋直径0.5nm。

相连的螺圈之间构成链内氢键，氢键的何人几乎与中心轴平行。