也根据公式（G＋C）的百分含量=（Tm-69.3）×2.44 可得Tm=（G＋C）的百分含量÷2.44+69.3
则第一个分子的Tm值为（7÷15×100）÷2.44＋69.3=88.4 第二个分子的Tm值为（9÷18×100）÷2.44＋69.3=89.8 故第一个分子的Tm值较小。
第三章 蛋白质化学
一、名词解释
1．氨基酸的等电点（pI）：氨基酸所带净电荷为零时溶液的pH。
2. 肽键：也称酰胺键，是由一个分子氨基酸的α羧基与另一个氨基酸的α氨基缩合脱水而
成的化学键。
3．肽单位：肽键与相邻的α两个碳原子所组成的基团，称为肽单位。
4. 肽键平面：由于肽键具有部分双键的性质，因此不能自由旋转，CO-NH及与之相连的两
个α碳原子都处在同一个平面内，这个刚性平面称为肽平面或酰胺平面。
5. 肽：由一个分子氨基酸的α-羧基与另一个氨基酸的α-氨基缩合脱水而成的化合物。 6. 多肽：十个氨基酸以上组成的肽，称为多肽或多肽链。
7. 蛋白质的一级结构：多肽链主链中氨基酸的排列顺序。维持其结构稳定的化学键主要为
肽键和二硫键。
8.蛋白质的二级结构：指多肽链主链本身通过氢键沿一定方向盘绕、折叠而形成的构象。基
本结构单元有：α－螺旋、β－折叠、β－转角和无规则卷曲。维持其结构稳定的是主链形成的氢键。
9.超二级结构：指多肽链上若干相邻的构象单元（如α－螺旋、β－折叠、β－转角等）彼
此作用，进一步组合成有规则的结构组合体，如α螺旋－β转角－α螺旋，β片层－α螺旋－β片层等。
10.结构域：是存在于球状蛋白质分子中的两个或多个相对独立的、在空间上能辨认的三维
实体，每个由二级结构组合而成，充当三级结构的构件，其间由单肽链连接。
11.α-螺旋：Pauling于1951年提出蛋白质的一种二级构象。大多为右手螺旋，主要靠氢
键维系，氢键的方向与长轴（主轴）基本平行，每3.6个氨基酸残基螺旋上升一圈，螺距为0.54nm，氨基酸残基之间的距离为0.15nm，氨基酸亲水侧链伸向螺旋外侧。
12.蛋白质三级结构：是多肽在二级结构的基础上通过侧链基团的相互作用进一步卷曲折叠
借助次级键维系使各构象单元相互配置而形成的特定构象。维持蛋白质三级结构的主要作用力是疏水作用力。
13.蛋白质四级结构：由两条或两条以上具有三级结构的多肽链聚合而成特定构象的蛋白质
分子。每一条多肽链称为一个亚基，亚基单独存在时不具有生物学活性。
14.桑格反应（Sanger反应）在弱碱性溶液中，氨基酸的α氨基易与2，4-二硝基氟苯（DNFB
或FDNB）反应，生成黄色的二硝基苯氨基酸（DNP-AA），此反应最初被Sanger用于测定肽链N-末端氨基酸，又被称为Sanger反应。
15.盐析：高浓度的中性盐使蛋白质的溶解度降低，沉淀析出的现象称为盐析。 16.盐溶：低浓度的中性盐使蛋白质的溶解度增大称为盐溶。 17.蛋白质等电点：蛋白质所带净电荷为零时溶液的pH。
18. 蛋白质的变性：在外界因素的作用下，蛋白质原有的高度规律性的空间结构遭到破坏，
一级结构不变，蛋白质的生物活性丧失的现象。
19.蛋白质的复性：高级结构松散了的变性蛋白质在除去变性因素后，可缓慢自发折叠形成
原来的构象，恢复原有的理化性质和生物学活性的现象。
二、填空
1．精氨酸（Arg）、组氨酸（His）、赖氨酸（Lys）；天冬氨酸（Asp）、谷氨酸（Glu）。 2．半胱氨酸（Cys）。 3．凯氏定氮法、福林-酚试剂法、双缩脲法、紫外分光光度法、考马斯亮蓝法等。 4．别构、变构。 5．L，（参考教材） 6．半胱氨酸（Cys），半胱氨酸（Cys），二硫键（-S-S-）。 7．兼性，小。 8．负。
9．α-羧基，α-氨基。 10．肽键，二硫键。
11．α-螺旋，β-折叠、β-转角，无规则
三、选择题
1．B． 15．A． 2．C． 16．A． 3．C． 17．C． 4．B． 18．A． 5．D。 19．B． 6．B． 20．A． 7．B． 21．C． 8．B． 22．D． 9．D． 23．A． 10．B． 24．C． 11．C． 25．C． 12．C．
26．B． 13．D（Hpr 羟脯氨酸） 27．A． 14．B．
28．C．
四、判断题
1．错。 12．错。 2．对。 13．错。 3．错。 14．对。 4．错。 15．错。 5．错。 16．错。 6．错。 17．错。 7．对。 18．对。 8．对。 19．对。 9．对。 20．错。 10．错。 21．对。 11．对。
22．对。
卷曲。
12．3.6，0.54, 右。 13．氢。 14．亚基。
15．氢键、盐键、范德华力、疏水作用。 16．生物活性。 17．低（小）。 18．简单， 结合。 19．增大（升高），盐溶，降低（减小），盐析。
20．黄，蓝紫。 21．色氨酸（Trp），酪氨酸（Tyr），苯丙氨酸（Phe）。
29．A． 30．A． 31．A． 32．B． 33．D． 34．D． 35．A． 36．D． 37．A． 38．C． 39．B． 40．B．
23．错。 24．错。 25．错。 26．错。 27．对。 28．错。 29．错。 31．错。 32．错。 33．对。 34．对。
五、简答题
1．何谓蛋白质变性，变性涉及蛋白质的哪些变化？哪些因素容易导致变性？
答：在外界因素的作用下，蛋白质原有的高度规律性的空间结构遭到破坏，一级结构不变，蛋白质的生物活性丧失的现象。称为蛋白质的变性。
变化有：
（1）生物活性丧失，蛋白质的生物活性是指蛋白质表现其生物学功能的能力，如酶的生物催化作用、蛋白质激素的代谢调节功能、抗原与抗体的反应能力、蛋白质毒素的致毒作用、血红蛋白运输氧和二氧化碳的能力等。
（2）某些理化性质的改变有溶解度降低，易形成沉淀析出，结晶能力丧失，肽链松散。 因素有：物理因素有高温、紫外线、X-射线、超声波、剧烈震荡等；
化学因素有强酸、强碱、尿素、去污剂、重金属、三氯醋酸、浓酒精等。
2．蛋白质的二级结构的基本构象单位α-螺旋有何特征？
答：大多为右手螺旋，主要靠氢键维系，氢键的方向与长轴（主轴）基本平行，每3.6个氨基酸残基螺旋上升一圈，螺距为0.54nm，氨基酸残基之间的距离为0.15nm，氨基酸亲水侧链伸向螺旋外侧。
3．根据氨基酸的PK值，试分别计算甘氨酸、丝氨酸、谷氨酸和赖氨酸的等电点 甘氨酸pk1=2.34、pk2=9.60 丝氨酸pk1=2.21、pk2=9.15
谷氨酸pk1=2.19、pk2=4.25、pk3=9.67 赖氨酸pk1=2.18、pk2=8.95、pk3=10.53
答：甘氨酸的等电点= (pk1+pk2)/2=(2.34+9.60)/2=5.97
丝氨酸的等电点= (pk1+pk2)/2=(2.21+9.15)/2=5.68 谷氨酸的等电点= (pk1+pk2)/2=(2.19+4.25)/2=3.22 赖氨酸的等电点= (pk2+pk3)/2=(8.95+10.53)/2=9.74
说明：对于只有两个PK值的只需将两个PK值加起来除以2即可。而对于有三个PK值的情况，取PK值最近的两个数值加起来除以2即可。
4．计算含有78个氨基酸的α-螺旋的长度？
答：由于α-螺旋中每3.6个氨基酸残基螺旋上升一圈，螺距为0.54nm，所以78个氨基酸的长度为(78÷3.6)×0.54=11.7nm。
5．蛋白质的结构有何特征？蛋白质的结构与性质之间有何关系？
答：每一种蛋白质至少都有一种构象在生理条件下是稳定的，并具有生物活性，这种构象称为蛋白质的天然构象。蛋白质的结构一般被分为4个组织层次（折叠层次），一级、二级、三级和四级结构。细分时可在二、三级之间增加超二级结构和结构域两个层次。
一级结构是指肽链中氨基酸的排列顺序。维持一级结构的主要作用力为肽键和二硫键。 二级结构是指多肽链主链本身通过氢键沿一定方向盘绕、折叠而形成的构象。基本结构单元包括：α-螺旋、β-折叠、β-转角和无规则卷曲。维持其结构稳定的主要作用力是主链形成的氢键。
超二级结构是指在一级序列上相邻的二级结构在三维折叠中彼此靠近并相互作用形成的组合体。有三种基本形式：αα、βαβ、ββ。
结构域是在二级结构和超二级结构的基础上形成并相对独立的三级结构局部折叠区。结
构域常常也是功能域。
三级结构是多肽链在二级结构的基础上通过侧链基团的相互作用进一步卷曲折叠借助次级键维系使各构象单元相互配置而形成的特定构象。维持三级结构的主要作用力是疏水作用力。
四级结构是由两条或两条以上具有三级结构的多肽链聚合而成特定构象的蛋白质分子。每一条多肽链为一个亚基。亚基单独存在时不具生物学活性。
蛋白质复杂的组成和结构是其多种生物功能的基础，蛋白质一级结构决定高级结构，高级结构又决定生物功能。
7．任举一个例子来说明蛋白质的三级结构决定于氨基酸的顺序。
答：蛋白质的三维结构与其氨基酸序列有关。多肽链的二级结构决定于短程序列，三维结构主要决定于长程序列。蛋白质的氨基酸序列规定它的三维结构这一结论最直接和最有力的证据来自某些蛋白质的可逆变性实验。首先是20世纪60年代进行的牛胰核糖核酸酶（RNA酶）复性的经典实验。当天然的RNA酶在尿素或盐酸胍存在下用β-巯基乙醇处理后，分子内的4个二硫键则被断裂，紧密的球状结构伸展成松散的无规则卷曲构象，然而当用透析方法将尿素（或盐酸胍）和巯基乙醇除去后，RNA酶活性又可恢复，最后达到原来活性的95%～100%。并发现如果不事先加入尿素或盐酸胍使酶变性，则RNA酶很难在37℃和pH7的条件下被β-巯基乙醇还原。（生物化学，王镜岩，第三版，P234）
8．蛋白质化学研究中常用的试剂有下列一些：CNBr，尿素，巯基乙醇，Trypsin，过甲酸，
DNS-Cl，6M HCl，茚三酮，PITC和胰凝乳蛋白酶等，为完成下列各项试验，请回答每一项的最适试剂是什么？
a) 一个小肽的氨基酸顺序的测定（6M HCl、PITC） b) 多肽链的氨基末端的确定（DNS-Cl）
c) 一个没有二硫键的蛋白质的可逆变性（尿素）
d) 芳香族氨基酸残基的羧基一侧的肽键的水解（胰凝乳蛋白酶） e) 甲硫氨酸的羧基一侧肽键的裂解（CNBr） f) 通过氧化途径将二硫键打开（过甲酸）
9．假设下面是来自几种不同生物的丙酮酸羧化酶的191-206位的一段氨基酸序列: 生物种1:
Leu191-Gly192-Arg193-Ile194-Ala195-Gly196-Val197-Glu198-Leu199-Phe200-Ala201-Cys202-Lys203-Met204-Asn205-THr206 生物种2:
Met191-Gly192-Arg193-Ile194-Val195-Ile196-Val197-Glu198-Trp199-Phe200-Ala201-Cys202-Lys203- Gly204-Phe205-THr206 生物种3:
Val191-Ser192-Arg193-Ile194-Met195-Thr196-Leu197-Glu198-Leu199-Phe200-Ser201-Cys202-His203-Gln204-Met205-THr206 生物种4:
Val191-Ser192-Arg193-Val194-Met195-Thr196-Leu197-Glu198-Leu199-Leu200-Ser201-Cys202-Arg203-Gln204-Asn205-THr206 请回答以下问题:
⑴ 如果仅从丙酮酸羧化酶的该段序列来考虑这四种生物的亲缘关系,请问这四种生