(四) 是非判断题
1. 氨基酸与茚三酮反应都产生蓝紫色化合物。( )
2. 因为羧基碳和亚氨基氮之间的部分双键性质,所以肽键不能自由旋转。( ) 3. 所有的蛋白质都有酶活性。( )
4. α-碳和羧基碳之间的键不能自由旋转。( )
5. 多数氨基酸有D-和L-两种不同构型,而构型的改变涉及共价键的破裂。 6. 所有氨基酸都具有旋光性。( )
7. 构成蛋白质的20种氨基酸都是必需氨基酸。( )
8. 蛋白质多肽链中氨基酸的排列顺序在很大程度上决定了它的构象。( )
9. 一氨基一羧基氨基酸的pI为中性,因为-COOH和-NH2 的解离度相同。( ) 10. 蛋白质的变性是蛋白质立体结构的破坏,因此涉及肽键的断裂。( ) 11. 蛋白质是生物大分子,但并不都具有四级结构。( )
12. 血红蛋白和肌红蛋白都是氧的载体,前者是一个典型的变构蛋白,在与氧结合过程中呈现变构效应,而后者却不是。( )
13.用FDNB法和Edman降解法测定蛋白质多肽链N-端氨基酸的原理是相同的。
14. 并非所有构成蛋白质的20种氨基酸的α-碳原子上都有一个自由羧基和一个自由氨基。( ) 15. 蛋白质是两性电解质,它的酸碱性质主要取决于肽链上可解离的R基团。( ) 16. 在具有四级结构的蛋白质分子中,每个具有三级结构的多肽链是一个亚基。( ) 17. 所有的肽和蛋白质都能和硫酸铜的碱性溶液发生双缩尿反应。( )
18.一个蛋白质分子中有两个半胱氨酸存在时,它们之间可以形成两个二硫键。( )
19. 盐析法可使蛋白质沉淀,但不引起变性,所以盐析法常用于蛋白质的分离制备。( ) 20. 蛋白质的空间结构就是它的三级结构。( )
21.维持蛋白质三级结构最重要的作用力是氢键。( )
22.具有四级结构的蛋白质,它的每个亚基单独存在时仍能保存蛋白质原有的生物活性。( ) 23.变性蛋白质的溶解度降低,是由于中和了蛋白质分子表面的电荷及破 坏了外层的水膜所引起的。( )
24.蛋白质二级结构的稳定性是靠链内氢键维持的,肽链上每个肽键都参与氢键的形成。( ) 25.构成蛋白质的20种基本氨基酸除脯氨酸外,在结构上的共同点是与羧基相邻α-碳原子上都有一个氨基。( )
26. 一个氨基酸在水溶液中或固体状态时是以两性离子形式存在。( )
27. 一氨基一羧基氨基酸的pH为中性,因为---COOH和NH3解离程度相等。( )
28. 构型的改变必须有旧共价键的破坏和新共价键的形成,而构象的改变则不发生此变化。( ) 29. 组成蛋白质的氨基酸与茚三酮反应都呈兰紫色。( ) 30. 肽的命名是从肽链的游离氨基开始的。( ) 31. 蛋白质分子中肽链能自由旋转。( )
32.蛋白质中主链骨架由NGGNGGNGG…………等组成。.( ) 33. 所有的蛋白质都具有一、二、三、四级结构。.( ) 34. 蛋白质在pl时其溶解度最小。( )
35. pH2.3时,所有氨基酸都带正电荷。.( )
36. SDS—PAGE中,肽链越长,结合的SDS分子越多,故泳动速度越快。( ) 37. 该氨基酸溶液的pH大于它的pI时,则该氨基酸在电场中向正极移动。( ) 38.蛋白质分子的四级结构是指多个肽键通过共价键连成的整体分子。( )
39.血红蛋白与肌红蛋白均为氧的载体,前者是一个典型的变构蛋白,后者则不是。.( ) 40.变性的蛋白质的分子量发生了变化。( )
41.纸电泳分离氨基酸是根据它们的解离性质。( ) 42. CNBr能裂解Gly-Met-Pro三肽。( )
43. 双缩脲反应是多肽和蛋白质特有的反应,所以二肽也有双缩脲反应。( ) 44.维持蛋白质三级结构最重要的作用力是氢键。( )
45. 大多数蛋白质的主要带电基团是由它N端的氨基和C端的羧基给成。( ) 46.蛋白质的亚基(或称亚单位)和肽键是同义的。( ) 47.SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳法测蛋白质分子量是依据不同蛋白质所带电菏的不同而分离的。( ) 48.用凝胶过滤(Sephade×G100)柱层析分离蛋白质时,总是分子量小的先下来,分子量大的后下来。( )
49.蛋白质变性作用的实质就是蛋白质分子中所有的键均被破坏引起天然构象的解体。( ) 50. 浓NaCl易破坏离子键,浓尿素易破坏氢键。( )
51.当溶液的pH值大于某一可解离基团的pKa值时,该基团有一半以上被解离。( ) 52. 一个化全物如能和茚三酮反应生成紫色,说明这化全物是氨基酸、肽或蛋白质。( ) 53.一个蛋白质样品经酸水解后,能用氨基酸自动分析仪准确测定它的所有氨基酸。( ) 54.用纸电泳法分离氨基酸主要是根据氨基酸的极性不同。( ) 55.组氨酸是人体的一种半必需氨基酸。( )
56.在水溶液中,蛋白质溶解度最小时的pH值通常就是它的等电点。( ) 57. 变性蛋白质溶解度降低是因为蛋白质分子的电荷被中和以及除去了蛋白质外面的水化层所引起的。( )
58. 血红蛋白的α-键、?-键和肌红蛋白的肽键在三级结构上很相似,所以它们都有氧的能力。血红蛋与氧的亲和力较肌红蛋白更强。( )
59.血红蛋白与肌红蛋白均为氧载体,前者是一个典型的别构(或变构)蛋白,因而与氧结合过程中呈现协同效应,而后者却不是。( )
60. 测定别构酶的相对分子质量可以用十二烷基硫酸钠(SDS)-聚丙烯酰胺凝胶电泳。 61.某蛋白质在pH6时向阳极移动,则其等电点小于6。( )
62.构成蛋白质的所有氨基酸都是L-形氨基酸。因为构成蛋白质的所有氨基酸都有旋性。( ) 63. 一条肽链在回折转弯时,转弯处的氨基酸常常是脯氨酸或甘氨酸。( )
64.如果用SephadexG-100来分离细胞色素C、血红蛋白、谷氨酸和谷胱甘肽,则洗脱顺序为:谷氨酸-谷胱甘肽-细胞色素C-血红蛋白。( ) 65.α-螺旋中每个肽键的酰胺氢都参与氢键形成。( )
66. 蛋白质的等电点是可以改变的,但等离子点不能改变。( ) 67.天然氨基酸都具有一个不对称a-碳原子。( ) 68. 亮氨酸的疏水性比丙氨酸强。( )
69.蛋白质分子中所有氨基酸(除甘氨酸外)都是左旋的。( ) 70.自然界的蛋白质和多肽类物质均由L-型氨基酸组成。( )
71. 只有在很高或很低pH值时,氨基酸才主要以非离子化形式存在。( ) (五)问答题
1. 什么是蛋白质的一级结构?为什么说蛋白质的一级结构决定其空间结构? 2. 什么是蛋白质的空间结构?蛋白质的空间结构与其生物功能有何关系? 3. 蛋白质的α—螺旋结构有何特点? 4. 蛋白质的β—折叠结构有何特点?
5. 举例说明蛋白质的结构与其功能之间的关系。
6. 什么是蛋白质的变性作用和复性作用?蛋白质变性后哪些性质会发生改变? 7. 简述蛋白质变性作用的机制。
8. 蛋白质有哪些重要功能
9. 蛋白质分离和提纯有哪几个主要步骤?简要说明。
10.在蛋白质分子中有哪些重要的化学键?这些键分别在哪雪基团之间产生?
11. 蛋白质变性后有哪些现象出现?并举出三种以上能引起蛋白质变性的试剂。
12.某氨基酸溶于pH7的水中,所得氨基酸溶液的pH值为6,问氨基酸的pI 是大于6、等于6还是小于6?
13.一个Ala、Ser、Phe、Leu、Arg、Asp和His的混合液在pH3.9时进行纸电泳,指出哪些氨基酸向阳极移动?哪些氨基酸向阴极移动? 14. 用阳离子交换树脂分离下列氨基酸对,用pH7.0的缓冲液洗脱时那种氨基酸先被洗脱下来? (1)Asp和Lys (2)Arg和Met (3)Glt和Val (4)Gly和Leu (5)Ser和Ala
15. 某一肽经酸水解组成分析为5种氨基酸,该肽的N端非常容易环化.经溴化氰处理后得一游离碱性氨基酸,Pauly反应阳性。若用胰蛋白酶作用则得两个肽段:其一为坂口反应阳性,另一个在280nm有强的光吸收,并呈Millon阳性反应。求此肽的氨基酸序列,并指出它的等点应该是大于、等于或小于7?
16.有一球状蛋白质,在pH的水中溶液中能折叠成一定的空间结构。通常非常非极性氨基酸侧链位于分子内部形成疏水核,极性氨基酸侧链位于分子外部形成亲水面。问:(1)Val 、Pro、 Phe、 Asp、 Lle和 His中哪些氨基酸侧链位于分子内部?哪些氨基酸侧链位于分子外部?(2)为什么球状蛋白质分子内部和外部都可发现Gly和Ala?(3)虽然Ser、 thr 、asn和 Gln是极性的,为什么它们位于球状蛋白质的分子内部?(4)在球状蛋白质分子的内部还是外部能找到Cys(半胱氨酸),为什么?
17.扼要解释为什么大多数球状蛋白质在溶液中具有下列性质。(1)在低pH值时沉淀。(2)当离子强度从零逐渐增加时,其溶解度开始增加,然后下降,最后出现沉淀。(3)在一定的离子强度下,达到等电点PH 值时,表现出最小的溶解度。(4)加热时沉淀。(5)加入一种可和水混溶的非极性溶剂减小其介质的电常数,而导致溶解度减小。(6)如果加入一种非极性强的溶剂,使介电常数大大地下降会导致变性。
18.向lL1mol/L的处于等电点甘氨酸溶液中加入0.3molHCI,问所得溶液的pH值是多少?如果加入0.3molNaOH以代替HCL时,pH值又是多少?
19. 1.068g的某种结晶a-氨基酸,其pk’1;和pk’2值分别为2.4和9.7,溶解于100ml的0.1mol/L NaOH溶液中时,其pH值为10.4。计算该氨基酸的相对分子质量,并写出其可能的分子式。 20. 已知Lys的ε-氨基的pk’a为10.5,问在pH9.5时,Lys水溶液中将有多少份数这种基团给出质子?
21. 有一个肽段,经酸水解测定知由4个氨基酸组成。用胰蛋白酶水解成为两个片段,其中一个片段在280nm有强的光吸收,并且对Pauly反应、坂口反应都是阳性;另一个片段用CNBr处理后释放出一个氨基酸与茚三酮反应呈黄色。试写出这个肽的氨基酸排列顺序及其化学结构式。 22. 一种纯的含钼蛋白质,用1cm的比色杯测定其消光系数ε为1.5。该蛋白质的浓溶液含有10.56ug(Mo)/ml。1:50稀释该浓溶液后A280为0.375。计算该蛋白质的最小相对分子质量(Mo的相对原子质量为95.94)。
23. 1.0mg某蛋白质样品进行氨基酸分析后得到58.1ug的亮氨酸和36.2ug的色氨酸,计算该蛋白质的最小相对分子质量。
24.某一蛋白质分子具有螺旋及尽折叠两种构象,分子总长度为5.5×10-5cm,该蛋白质相对分子质量为250000。试计算该蛋白质分子中a-螺旋及β-折叠两种构象各占多少?(氨基酸残基平均相对分子质量以100计算)。
25. 根据蛋白质一级氨基酸序列可以预测蛋白质的空间结构。假设有下列氨基酸序列(如图):
(1)预测在该序列的哪一部位可能会出弯或β-转角。 (2)何处可能形成链内二硫键?
(3)假设该序列只是大的球蛋白的一部分,下面氨基酸残基中哪些可能分布在蛋白的外表面,哪些分布在内部?
天冬氨酸;异亮氨酸;苏氨酸;缬氨酸;谷氨酰胺;赖氨酸
11、试比较较Gly、Pro与其它常见氨基酸结构的异同,它们对多肽链二级结构的形成有何影响? 12、为什么说蛋白质水溶液是一种稳定的亲水胶体?
13、聚赖氨酸(poly Lys)在pH7时呈无规则线团,在pH10时则呈α-螺旋;聚谷氨酸(poly Glu)在pH7时呈无规则线团,在pH4时则呈α-螺旋,为什么?
14、多肽链片段是在疏水环境中还是在亲水环境中更有利于α-螺旋的形成,为什么? 15、在蛋白质分子中有哪些重要的化学键?这些键分别在哪些基团之间产生?
16、一个Ala、Ser、Phe、Leu、Arg、Asp和His的混合液在pH3.9时进行纸电泳,指出哪些氨基酸向阳极移动?哪些氨基酸向阴极移动?
17、用阳离子交换树脂分离下列氨基酸对,用pH7.0的缓冲液洗脱时那种氨基酸先被洗脱下来?(1)Asp和Lys (2)Arg和Met (3)Glt和Val (4)Gly和Leu (5)Ser和Ala 18、扼要解释为什么大多数球状蛋白质在溶液中具有下列性质。(1)在低pH值时沉淀。(2)当离子强度从零逐渐增加时,其溶解度开始增加,然后下降,最后出现沉淀。(3)在一定的离子强度下,达到等电点PH 值时,表现出最小的溶解度。(4)加热时沉淀。(5)加入一种可和水混溶的非极性溶剂减小其介质的电常数,而导致溶解度减小。(6)如果加入一种非极性强的溶剂,使介电常数大大地下降会导致变性。 三、 习题解答 (四)是非判断题
1.错:脯氨酸与茚三酮反应产生黄色化合物,其它氨基酸与茚三酮反应产生蓝色化合物。
2.对:在肽平面中,羧基碳和亚氨基氮之间的键长为0.132nm,介于C—N 单键和C=N 双键之间,具有部分双键的性质,不能自由旋转。
3.错:蛋白质具有重要的生物功能,有些蛋白质是酶,可催化特定的生化反应,有些蛋白质则具有其它的生物功能而不具有催化活性,所以不是所有的蛋白质都具有酶的活性。 4.错:α-碳和羧基碳之间的键是C—C单键,可以自由旋转。 5.对:在20种氨基酸中,除甘氨酸外都具有不对称碳原子,所以具有L-型和D-型2种不同构型,这两种不同构型的转变涉及到共价键的断裂和从新形成。
6.错:由于甘氨酸的α-碳上连接有2个氢原子,所以不是不对称碳原子,没有2种不同的立体异构体,所以不具有旋光性。其它常见的氨基酸都具有不对称碳原子,因此具有旋光性。
7.错:必需氨基酸是指人(或哺乳动物)自身不能合成机体又必需的氨基酸,包括8种氨基酸。其它氨基酸人体自身可以合成,称为非必需氨基酸。
8.对:蛋白质的一级结构是蛋白质多肽链中氨基酸的排列顺序,不同氨基酸的结构和化学性质不同,因而决定了多肽链形成二级结构的类型以及不同类型之间的比例以及在此基础上形成的更高层次的空间结构。如在脯氨酸存在的地方α-螺旋中断,R侧链具有大的支链的氨基酸聚集的地方
妨碍螺旋结构的形成,所以一级结构在很大程度上决定了蛋白质的空间构象。 9.错:一氨基一羧基氨基酸为中性氨基酸,其等电点为中性或接近中性,但氨基和羧基的解离度,即pK值不同。
10.错:蛋白质的变性是蛋白质空间结构的破坏,这是由于维持蛋白质构象稳定的作用力次级键被破坏所造成的,但变性不引起多肽链的降解,即肽链不断裂。
11.对:有些蛋白质是由一条多肽链构成的,只具有三级结构,不具有四级结构,如肌红蛋白。 12.对:血红蛋白是由4个亚基组成的具有4级结构的蛋白质,当血红蛋白的一个亚基与氧结合后可加速其它亚基与氧的结合,所以具有变构效应。肌红蛋白是仅有一条多肽链的蛋白质,具有三级结构,不具有四级结构,所以在与氧的结合过程中不表现出变构效应。
13.错:Edman降解法是多肽链N端氨基酸残基被苯异硫氢酸酯修饰,然后从多肽链上切下修饰的残基,经层析鉴定可知N端氨基酸的种类,而余下的多肽链仍为一条完整的多肽链,被回收后可继续进行下一轮Edman反应,测定N末端第二个氨基酸。反应重复多次就可连续测出多肽链的氨基酸顺序。FDNB法(Sanger反应)是多肽链N末端氨基酸与FDNB(2,4-二硝基氟苯)反应生成二硝基苯衍生物(DNP-蛋白),然后将其进行酸水解,打断所有肽键,N末端氨基酸与二硝基苯基结合牢固,不易被酸水解。水解产物为黄色的N端DNP-氨基酸和各种游离氨基酸。将DNP-氨基酸抽提出来并进行鉴定可知N端氨基酸的种类,但不能测出其后氨基酸的序列。
14.对:大多数氨基酸的α-碳原子上都有一个自由氨基和一个自由羧基,但脯氨酸和羟脯氨酸的α-碳原子上连接的氨基氮与侧链的末端碳共价结合形成环式结构,所以不是自由氨基。
15.对:蛋白质是由氨基酸组成的大分子,有些氨基酸的R侧链具有可解离基团,如羧基、氨基、咪唑基等等。这些基团有的可释放H+ ,有的可接受H+ ,所以使得蛋白质分子即是酸又是碱,是两性电解质。蛋白质分子中可解离R基团的种类和数量决定了蛋白质提供和接受H+ 的能力,即决定了它的酸碱性质。
16.对:在具有四级结构的蛋白质分子中,每个具有三级结构的多肽链是一个亚基。
17.错:具有两个或两个以上肽键的物质才具有类似于双缩脲的结构,具有双缩脲反应,而二肽只具有一个肽键,所以不具有双缩脲反应。
18.错:二硫键是由两个半胱氨酸的巯基脱氢氧化而形成的,所以两个半胱氨酸只能形成一个二硫键。
19.对:盐析引起的蛋白质沉淀是由于大量的中性盐破坏了蛋白质胶体的稳定因素(蛋白质分子表面的水化膜及所带同性电荷互相排斥),从而使蛋白质溶解度降低并沉淀,但并未破坏蛋白质的空间结构,所以不引起变性。根据不同蛋白质盐析所需的盐饱和度分段盐析可将蛋白质进行分离和纯化。
20.错:蛋白质的空间结构包括二级结构、三级结构和四级结构三个层次,三级结构只是其中一个层次。
21.错:维持蛋白质三级结构的作用力有氢键、离子键、疏水键、范德华力以及二硫键,其中最重要的是疏水键。
22.错:具有四级结构的蛋白质,只有所有的亚基以特定的适当方式组装在一起时才具有生物活性,缺少一个亚基或单独一个亚基存在时都不具有生物活性。
23.错:蛋白质变性是由于维持蛋白质构象稳定的作用力(次级键和而硫键)被破坏从而使蛋白质空间结构被破坏并山个丧失生物活性的现象。次级键被破坏以后,蛋白质结构松散,原来聚集在分子内部的疏水性氨基酸侧链伸向外部,减弱了蛋白质分子与水分子的相互作用,因而使溶解度将低。
24.错:蛋白质二级结构的稳定性是由链内氢键维持的,如α-螺旋结构和β-折叠结构中的氢键均起到稳定结构的作用。但并非肽链中所有的肽键都参与氢键的形成,如脯氨酸与相邻氨基酸形成的肽键,以及自由回转中的有些肽键不能形成链内氢键。