第一章蛋白质的结构与功能。
内容提要。蛋白质是重要的生物大分子物质,体内分布广,含量丰富,种类繁多。每种蛋白质都有特定的空间构象及生物学功能。
组成蛋白质的基本单位为氨基酸,共20种,除甘氨酸外均为l–α–氨基酸。氨基酸为两性电解质,在溶液的ph等于其pi时氨基酸呈兼性离子。含有共轭双键的色氨酸、酪氨酸在280nm波长附近有最大吸收峰。
氨基酸之间通过肽键相连而成肽。肽键是蛋白质分子中的主要共价键也称为主键。小于10个氨基酸组成的肽为寡肽,大于10个氨基酸为多肽,其为链状称为多肽链。
多肽链是蛋白质的基本结构,两端分别称为氨基末端(n-末端),羧基末端(c-末端)。
蛋白质的结构分为一级、二级、**和四级结构。多肽链从氨基末端至羧基末端的氨基酸排列顺序为蛋白质的一级结构,其连接键为肽键,还有二硫键。
二级、**及四级结构为空间结构(高级结构)。肽键中的六个原子基本上位于同一平面,称为肽单元。蛋白质的主链局部空间构象(而不涉及氨基酸侧链)称为蛋白质的二级结构,主要形式有α-螺旋、β-折叠、β-转角及无规卷曲,以氢键维持其稳定性。
两个或三个具有二级结构的肽段,在空间上相互邻近形成的特殊空间构象,称为模体。蛋白质的**结构是指多肽链主链和侧链的全部原子的空间排布位置。其稳定性维持主要靠次级键。
分子量大的蛋白质**结构常可分割成一个或数个球状或纤维状的区域,折叠的较为紧密,各执行其功能,称为结构域。亚基与亚基间通过非共价键结合所形成的空间结构为四级结构。
蛋白质也具有两性解离性质,体内大多数蛋白质的等电点接近ph5.0。所以在人体体液ph7.
4的环境下,大多数蛋白质解离成阴离子。蛋白质是生物大分子之一,其颗粒表面的电荷和水化膜是维持蛋白质胶体稳定的重要因素。若除去蛋白质胶体表面电荷和水化膜,蛋白质极易从溶液中下沉析出。
一般认为,蛋白质变性主要发生二硫键和非共价键的破坏,不涉及一级结构中氨基酸序列的改变。蛋白质在280nm波长处有特征性吸收峰。
蛋白质的结构与其功能密切相关,一级结构是空间结构的基础,也是功能的基础。一级结构相似的蛋白质,其空间结构及功能也相近。若蛋白质的一级结构发生改变则影响其正常功能,由此引起的疾病称为分子病。
多肽链正确折叠对其形成正确构象和功能的发挥具有重要意义。除一级结构是决定蛋白质折叠成正确空间构象的因素外,还需分子伴侣的参与。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。
分离、纯化蛋白质是研究单个蛋白质结构与功能的先决条件。通常利用蛋白质的理化性质,采取不损伤蛋白质结构和功能的物理方法来纯化蛋白质。常用的技术有电泳法、层析法、超速离心法等。
一 、选择题。
a型题】1.下列哪种蛋白质为单纯蛋白质( )
a.肌红蛋白 b.细胞色素c c.单加氧酶 d.血红蛋白 e.血清清蛋白。
2.蛋白质的基本组成单位是( )
a.肽键平面 b.核苷酸 c.肽 d.氨基酸 e.碱基。
3.一个生物样品的含氮量为5%,它的蛋白质含量为( )
a.8.80% b.12.50% c.16.0% d.38.0% e.31.25%
4.在生理条件下,下列哪种氨基酸残基的侧链所带的正电荷最多( )
a. cys b. glu c. lys d. thr e.gly
5.含有两个羧基的氨基酸是( )
a. lys b. asn c.gln d. glu e. cys
6.下列哪种氨基酸为环状亚氨基酸( )
a.gly b.pro c.trp d.try e.lys
7.下列哪一物质不属于生物活性肽( )
a.胰高血糖素 b.短杆菌素s c.催产素 d.胃泌素 e.血红素。
8.下列哪种氨基酸为含硫氨基酸( )
a.trp b.thr c.phe d.met e.pro
9.下列哪种氨基酸的侧链含有杂环( )
a.trp b.thr c.asn d.met e.ala
10.蛋白质合成后修饰而成的氨基酸是( )
a.脯氨酸 b.胱氨酸 c.赖氨酸 d.蛋氨酸 e.天门冬氨酸
11.下列哪种氨基酸为非编码氨基酸( )
a.半胱氨酸 b.组氨酸 c.鸟氨酸 d.丝氨酸 e.亮氨酸。
12.关于构成蛋白质的氨基酸的叙述,下列哪项是正确的( )
a.除gly外均为d构型 b.除gly外均为l构型 c.只含有α-氨基和α-羧基。
d.均有极性侧链e.均能与双缩脲试剂呈紫色反应。
13.glu的pkl为2.6,pk2为4.6,pk3为9.6,其pi为( )
a. 4.6 b. 3.6 c. 7.1 d. 6.1 e. 2.6
14.以下哪一种氨基酸不具备不对称碳原子( )
a.甘氨酸 b.丝氨酸 c.半胱氨酸 d.苏氨酸 e.丙氨酸。
15.天然蛋白质中不存在的氨基酸是( )
a.丝氨酸 b.瓜氨酸 c.色氨酸 d.异亮氨酸 e.羟脯氨酸。
16.下列氨基酸中,只含非必需氨基酸的是( )
a.碱性氨基酸 b.含硫氨基酸 c.支链氨基酸 d.芳香族氨基酸 e.酸性氨基酸。
17、多肽链中主链骨架的组成是( )
a.-cnhocnhocnho- b.—nccnnccnncch- c.-chnochnochno-
d.-conhcconhcconh- e.-cnohcnohcnoh-
18.在以下混合蛋白质溶液中,各种蛋白质的pi分别为.4,电泳时欲使其都泳向正极,缓冲溶液的ph应该是( )
a. ph4.1 b.ph5.2 c.ph6.0 d.ph7.4 e.ph8.1
19.维持蛋白质分子中α-螺旋的化学键是( )
a.肽键 b.疏水键 c.氢键 d.二硫键 e.离子键。
20.维持蛋白质分子中β-折叠的化学键是( )
a.肽键 b.疏水键 c.氢键 d.二硫键 e.离子键。
21.关于α-螺旋的叙述,下列哪项是正确的( )
a.又称随机卷曲b.柔软但无弹性c.甘氨酸有利于α-螺旋的形成。
d.只存在于球状蛋白质中 e.螺旋的一圈由3.6个氨基酸组成。
22.含有78个氨基酸的α-螺旋的螺旋长度是( )
a. 26.52nm b. 11.7nm c. 28.08nm d. 14.04nm e. 20.72nm
23.关于蛋白质等电点的叙述,下列哪项是正确的( )
a.在等电点处,蛋白质分子所带净电荷为零 b.等电点时蛋白质变性沉淀
c.不同蛋白质的等电点不同d.在等电点处,蛋白质的稳定性增加
e.蛋白质的等电点与它所含的碱性氨基酸的数目无关( )
24.蛋白质在280nm处有最大的光吸收,主要是由下列哪组结构引起的。
a.组氨酸的咪唑基和酪氨酸的酚基 b.酪氨酸的酚基和色氨酸的吲哚环。
c.酪氨酸的酚基和苯丙氨酸的苯环 d.色氨酸的吲哚环和苯丙氨酸的苯环。
e.苯丙氨酸的苯环和组氨酸的咪唑基。
25.下列有关肽的叙述,错误的是( )
a.肽是两个以上氨基酸借肽键连接而成的化合物 b.组成肽的氨基酸分子都不完整。
c.多肽与蛋白质分子之间无明确的分界线d.氨基酸一旦生成肽,完全失去其原有的理化性质。
e.根据n-末端数目,可得知蛋白质的亚基数。
26.蛋白质在电场中移动的方向取决于( )
a.蛋白质的分子量和它的等电点b.所在溶液的ph值和离子强度。
c.蛋白质的等电点和所在溶液的ph值 d.蛋白质的分子量和所在溶液的ph值。
e.蛋白质的等电点和所在溶液的离子强度。
27.关于蛋白质中β-折叠的叙述,下列哪项是正确的( )
a.β-折叠中氢键与肽链的长轴平行b.氢键只在不同肽链之间形成。
c.β-折叠中多肽链几乎完全伸展d.β-折叠又称β-转角。
e.甘氨酸及丙氨酸不利于β-折叠的形成
28.蛋白质变性( )
a.由肽键断裂而引起 b.都是不可逆的 c.可使其生物活性丧失
d.可增加其溶解度 e.以上都不对。
29.蛋白质的一级结构是指( )
a.蛋白质中的无规卷曲 b.蛋白质分子的无规卷曲 c.蛋白质分子内氨基酸以肽键相连接。
d.蛋白质分子内氨基酸的排列顺序 e.蛋白质分子内的二硫键。
30.维持蛋白质二级结构的主要化学键是( )
a.氢键 b.二硫键 c.疏水键 d.离子键 e.磷酸二酯键。
31.蛋白质中次级键不包括( )
a.疏水键 b.二硫键 c.离子键 d.氢键 e.盐键
32.关于蛋白质结构的叙述,下列哪项是正确的( )
a.多肽链的折叠、盘曲主要靠肽键来维持 b.肽单元属于二级结构。
c.凡有**结构的蛋白质均有生物活性d.具有四级结构血红蛋白具有别构效应。
e.内部氢键的形成是驱动蛋白质多肽链折叠、盘曲的主要动力。
33.对具有四级结构的蛋白质进行分析时( )
a.只有一个自由的α-羧基和一个自由的α-氨基
b.只有自由的α-羧基,没有自由的α-氨基。
c.没有自由的α-羧基,只有自由的α-氨基。
蛋白质的结构和功能
教材知识问题化梳理 一 氨基酸及其种类 动漫演示更形象见课件光盘 1 氨基酸的结构。1 组成元素 主要由c h o n组成,有的含有p和s。注意 s元素是蛋白质的标志性元素,其他有机化合物都不含s。此外,某些金属离子如mg2 fe3 等都是组成某些特殊蛋白质的成分。2 种类 约有20种,r基不同决定...
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蛋白质 protein 在生物体内具有广泛和重要的生理功能,它不仅是各器官 组织的主要化学组成,且生命活动中各种生理功能的完成大多是通过蛋白质来实现的,而且蛋白质在其中还起着关键的作用,所以蛋白质是生物化学学科中传统 基础的内容,在分子生物学学科中又是发展最快 最重要的部分之一,protein一词就...
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提示 从氨基酸结构特点思考 3.分析一条肽链中氨基酸数 肽键数与脱水数的关系。4.根据 信息思考肽命名的依据是什么?学以致用 小组内思考并讨论介绍该化合物。该化合物是不是蛋白质?为什么?学习活动四 蛋白质结构多样性的原因。材料 细铁丝 代表肽键 不同颜色的小珠子 代表不同种类的氨基酸 要求 1 学习...