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第二章 《蛋白质化学》作业及参考答案

第一部分试题

1．氨基酸的侧链对多肽或蛋白质的结构和生物学功能非常重要。用三字母缩写形式列出其侧链为如下要求的氨基酸：

（a）含有一个羟基；b）含有一个氨基；c）含有一个具有芳香族性质的基团；（d）含有分支的脂肪族烃链；（e）含有硫；（f）含有一个在pH 7－10范围内可作为亲核体的基团或原子，指出该亲核基团或原子。 2．某种溶液中含有三种三肽：Tyr - Arg - Ser , Glu - Met - Phe 和Asp - Pro - Lys , α- COOH基团的pKa 为3.8; α-NH3基团的pKa为8.5。在哪种pH（2.0,6.0或13.0）下，通过电泳分离这三种多肽的效果最好？ 3．利用阳离子交换层析分离下列每一对氨基酸，哪一种氨基酸首先被pH7缓冲液从离子交换柱上洗脱出来。（a）Asp和Lys；（b）Arg和Met；c）Glu和Val；（d）Gly和Leu（e）Ser和Ala

4．胃液（pH＝1.5）的胃蛋白酶的等电点约为1，远比其它蛋白质低。试问等电点如此低的胃蛋白酶必须存

在有大量的什么样的官能团？什么样的氨基酸才能提供这样的基团？

5．一个含有13个氨基酸残基的十三肽的氨基酸组成为：Ala, Arg,2 Asp, 2Glu, 3Gly, Leu, 3Val。部分酸水解后

得到以下肽段，其序列由Edman降解确定，试推断原始寡肽的序列。 （a）Asp - Glu - Val - Gly - Gly - Glu - Ala （b）Val - Asp - Val - Asp - Glu （c）Val - Asp - Val

（d）Glu - Ala -Leu - Gly -Arg

（e）Val - Gly - Gly - Glu - Ala - Leu （f）Leu - Gly - Arg

6．由下列信息求八肽的序列。

（a）酸水解得 Ala，Arg，Leu，Met，Phe，Thr，2Val （b）Sanger试剂处理得DNP-Ala。 （c） 胰蛋白酶处理得Ala，Arg，Thr 和 Leu，Met，Phe，2Val。当以Sanger试剂处理时分别得到DNP-Ala

和DNP-Val。

（d）溴化氰处理得 Ala，Arg，高丝氨酸内酯，Thr，2Val，和 Leu，Phe，当用Sanger试剂处理时，分别

得DNP-Ala和DNP-Leu。

7．下列试剂和酶常用于蛋白质化学的研究中：

CNBr 异硫氰酸苯酯 丹黄酰氯 脲 6mol/LHCl β-巯基乙醇 水合茚三酮 过甲酸 胰蛋白酶 胰凝乳蛋白酶。其中哪一个最适合完成以下各项任务？ （a）测定小肽的氨基酸序列。 （b）鉴定肽的氨基末端残基。

（c）不含二硫键的蛋白质的可逆变性。若有二硫键存在时还需加什么试剂？ （d）在芳香族氨基酸残基羧基侧水解肽键。 （e）在蛋氨酸残基羧基侧水解肽键。 （f）在赖氨酸和精氨酸残基侧水解肽键。

8．已知某蛋白是由一定数量的链内二硫键连接的两个多肽链组成的。1.00g该蛋白样品可以与25.0mg还原

型谷胱甘肽（GSH，MW＝307）反应。 （a）该蛋白的最小分子量是多少？

（b）如果该蛋白的真实分子量为98240，那么每分子中含有几个二硫键？

（c）多少mg的巯基乙醇（MW＝78.0）可以与起始的1.00g该蛋白完全反应？ 第二部分 单选

1．有一混合蛋白质溶液，各种蛋白质的pI为4．6；5．0；5．3；6．7；7．3。电泳时欲使其中4种泳向正极，缓冲液的pH应该是 A 5.0 B 4.0 C 6.0 D 7.0 E 8.0 2．下列蛋白质通过凝胶过滤层析柱时最先被洗脱的是

A．血清清蛋白(分子量68 500) B．马肝过氧化物酶(分子量247 500)

C．肌红蛋白(分子量16 900) D．牛胰岛素(分子量5 700) E．牛β-乳蛋白(分子量35 000)

3．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 C．催产素 D．胃泌素 E．血红素 4．下列关于蛋白质结构叙述中，不正确的是

A．一级结构决定二、三级结构 B．二、三级结构决定四级结构

C．三级结构即具有空间构象 D．无规卷曲是在一级结构上形成的 E．α螺旋又称为二级结构 5. 在中性条件下混合氨基酸在溶液中的主要形式是

A 负电荷离子 B．非极性分子 C．正电荷离子 D．疏水分子 E．兼性离子 6．球蛋白分子中哪一组氨基酸之间可形成疏水键

A．Glu-Arg B．Tyr-Asp C．Ser-Thr D．Phe-Trp E．Asp-Glu 7．可以裂解肽链中蛋氨酸残基末端的试剂有

A．羟胺 B．溴化氰 C．胃蛋白酶D．中等强度的酸 E．胰蛋白酶

8．有一血清清蛋白(pI＝6.85)的混合物，在哪种条件下电泳、分离效果最好? A．pH4．9 B．pH5．9 C．pH6．5 D．pH8.6 E．pH3．5 9．使蛋白质和酶分子显示巯基的氨基酸是

A．蛋氨酸 B．胱氨酸 C．半胱氨酸 D．谷氨酸 E．赖氨酸 10．蛋白质分子引起280nm光吸收的最主要成分是

A．肽键 B．半胱氨酸的-SH基 C．苯丙氨酸的苯环 D．色氨酸的吲哚环E．组氨酸的咪唑环(异吡唑环) 11．可用于测定多肽N端氨基酸的试剂有 A．丹硝酰氯 B．β巯基乙醇 C．溴化氰 D．羟胺 E．甲酸 12．侧链是环状结构的氨基酸是 A．Lys B．Tyr C．Val D．Ile E．Asp 13．下列各类氨基酸中不含必需氨基酸的是

A．酸性氨基酸 B．含硫氨基酸 C．支链氨基酸 D．芳香族氨基酸 E．碱性氨基酸 14．变性蛋白质的特点是

A．黏度下降 B．丧失原有的生物活性C．颜色反应减弱 D．溶解度增加E．不易被胃蛋白酶水解 15．蛋白质变性是由于

A．蛋白质一级结构改变 B．蛋白质空间构象的改变C 辅基的脱落 D．蛋白质水解E．以上都不是 16．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 17．下列有关蛋白质β片层结构的叙述正确的是

A．β角蛋白具有典型的β片层结构 B．两个相邻的肽平面呈摺扇式折叠

C．β片层结构是一种较伸展的肽链结构 D．若干矩齿状肽链骨架平行或反平行排列，链间靠氢键维系 E．以上都正确

18．可用于蛋白质定量的测定方法有

A．双缩脲法 B．紫外吸收法 C．Folin-酚试剂法D．凯式定氮法 E．以上都可以 19．镰刀型红细胞贫血病患者Hb分子中氨基酸替换及位置是

A．β链第六位Clu→Val B．α链第六位Val→Glu C．α链第六位Glu→Val D．β链第六位Val→Glu E．以上都不是

20．维系蛋白质一级结构的化学键是 A．氢键 B．肽键 C．盐键 D．疏水键 E．范德华力

21．天然蛋白中不存在的氨基酸是 A．半胱氨酸 B．瓜氨酸 C．羟脯氨酸 D．蛋氨酸 E．丝氨酸 22．蛋白质多肽链具有的方向性是

A．从35 B．从53 C．从C端到N端 D．从N端到C端 E．以上都不是 23．下列氨基酸不含极性侧链的是 A．丝氨酸 B．苏氨酸 C．亮氨酸 D．酪氨酸 E．半胱氨酸 24．α螺旋每上升一圈相当于氨基酸残基的个数是 A．4．5 B 3．6 C 3．0 D．2．7 E．2．5 25．下列含有两个羧基的氨基酸是 A．缬氨酸 B．色氨酸 C．赖氨酸 D．甘氨酸 E．谷氨酸 26．含有疏水侧链的氨基酸有 A．精氨酸、亮氨酸 B．苯丙氨酸、异亮氨酸

C．色氨酸、酪氨酸 D．天冬氨酸、谷氨酸 E．蛋氨酸、组氨酸

27．蛋白质分子中的主要化学键是 A．肽键 B．盐键 C．酯键 D．二硫键 E．氢键

28．维持蛋白质二级结构的主要化学键是 A．疏水键 B．盐键 C．肽键 D．氢键 E．二硫键

29．蛋白质分子的转角属于蛋白质的几级结构?

A．一级结构 B．二级结构 C．域结构 D．四级结构 E．三级结构 30．具有四级结构的蛋白质特征是

A．分子中必定含有辅基

B．在两条或两条以上具有二级结构多肽链的基础上，肽链进一步折叠，盘曲形成 C．依赖肽键维系四级结构的稳定性

D．每条多肽链都具有独立的生物学活性 E．由两条或两条以上的多肽链组成 31．关于蛋白质的四级结构正确的是

A．一定有多个不同的亚基 B．一定有多个相同的亚基 C．一定有种类相同，而数目不同的亚基数 D．一定有种类不同，而数目相同的亚基 E．亚基的种类，数日都不定 32．蛋白质的一级结构及高级结构决定于

A．亚基 B．分子中盐键 C．氨基酸组成和顺序 D．分子内部疏水键 E．分子中氢键 33．蛋白质的等电点是

A．蛋白质溶液的pH值等于7时溶液的pH值 B．蛋白质溶液的pH值等于7. 4时溶液的pH值 C．蛋白质分子呈负离子状态时溶液的pH值 D．蛋白质分子呈正离子状态时溶液的pH值 E．蛋白质的正电荷与负电荷相等时溶液的pH值 34．蛋白质溶液的稳定因素是

A．蛋白质溶液的黏度大B．蛋白质在溶液中有\布朗运动\

C．蛋白质分干表面带有水化膜和同种电荷 D．蛋白质溶液有分子扩散现象 E．蛋白质分子带有电荷 35．关于氨基酸的叙述哪一项是错误的'

A．酪氨酸和丝氨酸含羟基 B．酪氨酸和苯丙氨酸含苯环 C．亮氨酸和缬氨酸是支链氨基酸 D．赖氨酸和精氨酸是碱性氨基酸E．谷氨酸和天冬氨酸含两个氨墓 36．在pH7时，其侧链能向蛋白质分子提供电荷的氨基酸是

A．缬氨酸 B．甘氨酸 C．半胱氨酸 D．酪氨酸 E．赖氨酸

37．蛋白质分子中不存在的含硫氨基酸是 A同型半胱氨酸 B胱氨酸 C蛋氨酸 D半胱氨酸 E苏氨酸 39．蛋白质分子中引起280nm光吸收的主要成分是

A．酪氨酸的酚羟基 B．肽键 C．色氨酸的吲哚环 D．苯丙氨酸的苯环 E．半胱氨酸的—SH基 40．有关血红蛋白(Hb)和肌红蛋白(Mb)的叙述不正确的是 A．都可以和氧结合 B．Hb和Mb都含铁

C．都是含辅基的结合蛋白 D．都具有四级结构形式 E．都属于色蛋白类 41．在饱和硫酸铵状态下析出的蛋白质是

A．纤维蛋白原 B．球蛋白 C．拟球蛋白 D．白蛋白 E．B球蛋白 42．蛋白质的变性是由于

A．蛋白质一级结构改变 B．蛋白质空间构象的破坏C．辅基的脱落 D．蛋白质的水解 E．以上都不是 43．下列各类氨基酸中不含必需氨基酸的是

A．碱性氨基酸 B．酸性氨基酸 C．含硫氨基酸 D．支链氨基酸 E．芳香族氨基酸 44．变性蛋白质的特点是

A．溶解度增加 B．黏度下降 C．颜色反应减弱 D．丧失原有的生物学活性 E．不易被胃蛋白酶水解 45．下列关于蛋白质结构叙述中不正确的是

A．一级结构决定二、三级结构 B．二、三级结构决定四级结构 C．α螺旋为二级结构的一种形式 D．三级结构是指蛋白质分子内所有原于的空间排列 E．无规卷曲是在一级结构基础上形成的 46．下列氨基酸中哪一种溶于水时不引起偏振光旋转

A．苯丙氨酸 B．谷氨酸 C．亮氨酸 D．丙氨酸 E．甘氨酸 47．合成蛋白质后才由前体转变而成的氨基酸是

A．脯氨酸 B．赖氨酸 C．谷氨酸 D．羟脯氨酸 E．组氨酸 48．下列哪一类氨基酸不含必需氨基酸

A．含硫氨基酸 B．碱性氨基酸 C．支链氨基酸 D．芳香族氨基酸 E．以上都含 49．蛋白质的α螺旋

A．由二硫键形成周期性结构 B．与β片层的构象相同 C．由主链骨架NH与CO之间的氢键维持稳定 D．是一种无规则卷曲 E．可被β巯基乙醇破坏

50．蛋白质分子中α螺旋构象的特点是 A．靠盐键维持稳定 B．肽键平面充分伸展

C．螺旋方向与长轴垂直 D．多为左手螺旋E．以上都不是 51．对于α螺旋的下列描述哪一项是错误的

A．通过分子内肽链之间的氢键维持稳定 B．通过侧链(R基团)之间的相互作用维持稳定 C．脯氨酸残基和甘氨酸残基妨碍螺旋的形成 D．是蛋白质的一种二级结构类型 E．通过疏水键维持稳定

52．β片层结构 A．只存在于α角蛋白中 B．只有反平行式结构，没有平行式结构

C．α螺旋是右手螺旋，β片层是左手螺旋 D．肽平面的二面角与α螺旋的相同 E．主链骨架呈锯齿状形成折迭的片层

53．维系蛋白质三级结构稳定的最重要的键或作用力是

A．盐键 B．二硫键 C．氢键 D．疏水键 E．范德华力

54．维系蛋白质四级结构主要化学键是 A．疏水键 B．盐键 C．氢键 D．二硫键 E．范德华力 55．处于等电点状态的蛋白质

A．分子最不稳定，易变性 B．分子不带电荷C．分子带的电荷最多 D．易聚合成多肽 E．易被蛋白酶水解

56．下列哪一种氨基酸残基经常处于球蛋白核心内 A．Tyr B．Glu C．Val D．Asn E．Ser 57．下列方法中哪一种不能将谷氨酸和赖氨酸分开

A．凝胶过滤 B．阴离子交换层析C．阳离子交换层析 D．纸层析 E．电泳 58．蛋白质沉淀、变性和凝固的关系，下面叙述正确的是

A．变性蛋白一定要凝固 B．蛋白质疑固后一定变性 C．蛋白质沉淀后必然变性 D．变性蛋白一定沉淀 E．变性蛋白不一定失去活性 第三部分 计算

1.一个α-螺旋片段含有180个氨基酸残基，该片段中有多少圈螺旋？计算该α-螺旋片段的轴长（nm）。 2.测定一种蛋白质分子中Trp残基占总量的0.29%，计算该蛋白质的最低分子量（MW）。

3.某肽链由α-螺旋和β-折叠构象构成，其MW为330000，该肽链总长度为600nm，如氨基酸残基平均MW

为110，问该项肽链中α螺旋有多长？占其总长度的%是多少？

4.计算一个含有78个氨基酸残基的多肽，若呈α-螺旋状态长度为多少nm?若呈β-折叠结构长度为多少nm? 5.把Ser、Ile、Glu、Ala的混合物在含有正丁醇、水和乙酸的溶剂系统中进行单向纸层析，请写出层析的快

慢顺序。

6.一种蛋白质按其重量含有1.62% Leu和2.48% Ile，计算该蛋白质的最低分子质量。

7.一个α-螺旋片段含有180个氨基酸残基，该片段中有多少圈螺旋？计算该α-螺旋片段的轴长。

8.试计算含有122个氨基酸残基的多肽链呈完全伸展时的长度是多少nm？该蛋白质的MW大约是多少？ 第一部分参考答案：

1．答：答:（a）Ser, Thr,Tyr；（b）Asn, Gln，Arg，Lys；（c）Phe, Trp, Tyr；（d）Ile, Leu, Val；（e）Cys, Me； （f）可以作为亲核试剂的侧链基团或原子有位于Ser,Thr和Tyr中的-OH；位于Cys和Met中的硫原子，位于Asp和Glu中的-COO-；以及位于His和Lys中的氮原子。

2．答：pH=6.0比pH=2.0或pH=13.0时电泳能提供更好的分辨率。因为在pH＝6.0的条件下每种肽都带有不同的净电荷(+1，-1，和0)，而在pH＝2.0的条件下净电荷分别为+2，+1和+2，在pH＝13.0的条件下净电荷分别为-2，-2和-2。

3．答：（a）Asp（b）Met（c）Glu（d）Gly（e）Ser 4．答：－COO－; Asp, Glu

5．答：Val-Asp-Val-Asp-Glu-Val-Gly-Gly-Glu-Ala-Leu-Gly-Arg 6．答：Ala-Thr-Arg-Val-Val-Met-Leu-Phe

7．答：（a）异硫氰酸苯酯。（b）丹黄酰氯。（c）脲；β-巯基乙醇还原二硫键。

（d）胰凝乳蛋白酶。（e）CNBr。 （f）胰蛋白酶

8．答：（a）MW＝24560；（b）4个二硫键；（c）6.35mg 第二部分参考答案

1D 2B 3E 4B 5A 6 D 7B 8C 9C 10 D 11A 12B 13A 14B 15B 16A 17E 18E 19A 20B 21B 22D 23C 24B 25E 26B 27A 28D 29B 30E 31E 32C 33E 34C 35E 36E 37A 39C 40D 41E 42B 43B 44D 45B 46E 47D 48E 49C 50E 51E 52E 53D 54A 55C 56C 57A 58B

第三部分 计算题参考答案

1.解：该片段中含有的螺圈数为： 180/3.6=50（圈螺旋）

该α-螺旋片段的轴长为：180×0.15=27nm 答：略

2.解：因为 Trp残基 / 蛋白质MW 0.29%

得： 蛋白质MW = Trp残基 / 0.29% =（204 - 18）/0.29% = 64138（Dal）答：略 3. 解：因氨基酸残基平均分子量是110（已去水），

故该肽链所含氨基酸残基数为：330000/110=3000

设有x个氨基酸残基呈α螺旋，则：0.15*X + 0.35* (3000-X) = 600，X=2250 α螺旋的长度为：2250×0.15=337.5nm

α螺旋占总长度的% = 337.5nm / 600nm = 56.3% 答：略 4. 解：呈α-螺旋状态时：78*0.15 nm= 11.7nm

呈β-折叠结构时：78*0.36nm = 28.08nm 答：略

5. 解：一般纸层析是根据物质的极性或亲水性的大小来进行分离的。这几种氨基酸的极性大小顺序为Glu＞Ser＞Ala＞Ile，所以它们在纸层析中的快慢顺序为Glu＞Ser＞Ala＞Ile。 6. 解：Leu和Ile的分子量（MW）都是131Dal，根据两种氨基酸的含量来看：

Ile︰Leu = 2.48%︰1.65% = 1.5︰1 = 3︰2。

所以此蛋白质中的Ile至少有3个，Leu至少有2个。那么： 1.62% = 2*（131-18）/ 蛋白质MW

蛋白质MW = 226/1.65% = 13697 Dal 答：略

7. 解：该片段中含有 180/3.6=50（圈螺旋）

该α-螺旋片段的轴长为 180×0.15=27nm 答：略

8. 解：氨基酸的平均MW为120，氨基酸残基之间的距离在完全伸展时（即β-折叠结构）为0.36nm（有的资料认为是0.35nm），

所以该肽链的长度为：0.36*122 = 43.92nm；该蛋白质的MW = 122*120=14640DaL 答：略 解释：

1.两性离子：指在同一氨基酸分子上含有等量的正负两种电荷，又称兼性离子或偶极离子。

2.必需氨基酸：指人体（和其它哺乳动物）自身不能合成，机体又必需，需要从饮食中获得的氨基酸。 3.氨基酸的等电点：指氨基酸的正离子浓度和负离子浓度相等时的pH值，用符号pI表示。

4.稀有氨基酸：指存在于蛋白质中20种常见氨基酸以外的其它罕见氨基酸，它们是正常氨基酸的衍生物。 5.非蛋白质氨基酸：指不存在于蛋白质分子中而以游离状态和结合状态存在于生物体的各种组织和细胞内的

氨基酸。

6.构型：指在立体异构体中不对称碳原子上相连的各原子或取代基团的空间排布。构型的转变伴随着共价 7.键的断裂和重新形成。

8.构象：指有机分子中，不改变共价键结构，仅单键周围的原子旋转所产生的原子的空间排布。一种构象改

变为另一种构象时，不涉及共价键的断裂和重新形成。构象改变不会改变分子的光学活性。 9.蛋白质的一级结构：指蛋白质多肽链中氨基酸的排列顺序，以及二硫键的位置。

10.蛋白质的二级结构：指在蛋白质分子中的局部区域内，多肽链沿一定方向盘绕和折叠的方式。

11.超二级结构：指蛋白质分子中相邻的二级结构单位组合在一起所形成的有规则的、在空间上能辨认的二级

结构组合体。

12.结构域：指蛋白质多肽链在二级结构的基础上进一步卷曲折叠成几个相对独立的近似球形的组装体。 13.蛋白质的三级结构：指蛋白质在二级结构基础上借助各种次级键卷曲折叠成特定的球状分子的结构。