1、研究生入学考试生物化学（蛋白质）历年真题试卷汇编 9 及答案与解析1 (中科大 2009 年考研试题)蛋白质组(proteome)2 (中科大 2009 年考研试题)分子伴侣(chaperone)3 (郑州大学 2008 年考研试题)构象4 (江南大学 2008 年考研试题)SDS-PAGE5 (江南大学 2007 年考研试题)Ultrafiltration6 (中国药科大学 2006 年考研试题)pepfidemap7 (陕西师范大学 2005 年考研试题)盐析8 (沈阳药科大学 2006 年考研试题)解释：Trp9 (沈阳药科大学 2006 年考研试题)解释：Gln10 (沈阳药科大学 2
2、006 年考研试题)蛋白质三级结构11 (沈阳药科大学 2006 年考研试题)蛋白质的复性12 (沈阳药科大学 2006 年考研试题)抗体13 (西北大学 2004 年考研试题)酸性氨基酸14 (西北大学 2004 年考研试题)Sanger 反应15 (浙江工业大学 2006 年考研试题)凝胶电泳SDS-PAGE16 (中山大学 2009 年考研试题)假定某蛋白相对分子质量为 180KDa，其一级结构可能是直线式的也可能是闭环式的。请分析是否有可能的简单的合理方法加以鉴别?17 (中山大学 2007 年考研试题)简述形成抗体多样性的分子机制。18 (浙江大学 2009 年考研试题)为什么血红蛋
3、白比肌红蛋白更适合担当血液中氧气运输蛋白的责任?(包括对肺及其外围组织氧压的讨论，和对这两种蛋白对氧气结合曲线的讨论)19 (浙江大学 2008 年考研试题)写出 20 种氨基酸的 3 字母和 1 字母的缩写，根据R 基团的极性、电荷及苯环可以分成哪五大类?哪些是人体的必须氨基酸和非必须氨基酸?20 (浙江大学 2008 年考研试题)氨基酸的序列决定了蛋白质的分子构造和功能，请阐明至少两种分析决定氨基酸序列的方法及其原理，并比较说明这些方法的优缺点。21 (浙江大学 2007 年考研试题)什么是蛋白质? 分类并举例描述蛋白质的功能；描述你最熟悉的 5 种蛋白质分离纯化的工作原理。22 (浙江大
4、学 2007 年考研试题)蛋白质分子变性与核酸分子变性的本质区别是什么?引起蛋白质变性和核酸变性的主要因素有哪些，原理是什么?它们变性后进行复性的方法分别有哪些?23 (南京大学 2008 年考研试题)目前研究了多种球状蛋白质的三维结构后，发现它们由哪些共同特征?24 (南京大学 2008 年考研试题)试写出下列生化名词缩写的中文名称以及它们在生物化学中的应用。(1)HPLC(2)FPLC(3)SDS-PAGE(4)ELISA(5)RT-PCR(6)HIC(7)IEF25 (厦门大学 2008 年考研试题)假如有一个 Thr、Lys 和 Glu 等 3 种氨基酸混合物，在 pH60 下进行电泳
5、，然后用茚三酮显色。请画出电泳后的氨基酸分布图，标明阳极、阴极和原点。26 (厦门大学 2007 年考研试题)胰岛素分子中包含 A、B 两条肽链，是否代表胰岛素含有两个不同型的亚基?为什么?27 (厦门大学 2007 年考研试题)称取 50mg 商品蛋白酶粉，配制成 25mL 酶溶液。取出 01mL 酶液，在以酪蛋白为底物测活体系中检测蛋白酶活力，得知 30min 后，可以产生 900g 的酪氨酸 (Tvr)；另取 5mL 酶液，用凯氏定氮法测得蛋白氮为040mg。以每分钟产生 1gTyr 的酶量为 1 个活力单位，请计算：(1)每 mL 的酶溶液的酶活力。(2)酶的比活力。(3)1 克样品所
6、具有的总活力单位。28 (南开大学 2008 年考研试题)某一蛋白纯化后，凝胶过滤层析显示其分子量为300000。若在 6molL 盐酸胍存在条件下对该蛋白进行凝胶过滤层析，只获得一分子量为 50000 的蛋白峰。当 6molL 盐酸胍和 10mmol/L-巯基乙醇同时存在时，凝胶过滤层析结果显示分子量为 17000 和 33000 的两个蛋白峰。请分析该蛋白的结构。29 (北京师范大学 2006 年考研试题)已知蛋白质 X 是一种真核生物的蛋白质。某实验室利用大肠杆菌对该蛋白质进行了表达，以获得一定量的高纯度的蛋白质进行研究。蛋白质 X 的特性如下：相对分子质量为 49500；等电点为 42
7、； 具有磷酸水解酶活性，最适 pH 值为 80；在大肠杆菌中表达时容易形成包涵体。请为该蛋白质设计一套有效的纯化方案。要求：纯化方案开始于收集菌体，终止于蛋白质 X 的鉴定，实验分步进行；充分利用已知条件；解释每一步操作的理由。30 (北京师范大学 2005 年考研试题)有一个五肽，加酸水解得 Leu、Ala、Tyr 利Lys；用羧肽酶水解得酪氨酸；用胰蛋白酶水解得三组分：(1)Lys、Tyr；(2)Tyr；(3)Lys、Leu、Ala；用丹磺酰氯处理，再用酸水解得赖氨酸的荧光衍生物。试说明此肽的氨基酸序列。研究生入学考试生物化学（蛋白质）历年真题试卷汇编 9 答案与解析1 【正确答案】 蛋白
8、质组是指细胞或组织或生物体在特定时间和空间上表述的全套蛋白质。【知识模块】 蛋白质2 【正确答案】 分子伴侣是一组从细菌到人广泛存在的蛋白质，非共价地与新生肽链和解折叠的蛋白质肽链结合，并帮助它们折叠和转运，通常不参与靶蛋白的生理功能。【知识模块】 蛋白质3 【正确答案】 构象是指一个分子中，不改变共价键结构，仅单键周围的原子放置所产生的空间排布。一种构象变为另一种构象时，不要求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。【知识模块】 蛋白质4 【正确答案】 SDS-PAGE 即 SDS 一聚丙烯酰胺凝胶电泳。聚丙烯酰胺凝胶电泳以凝胶为介质，在电场作用下分离蛋白质分子的分离纯化技术
9、。SDS 是阴离子去污剂，使蛋白质变性，所以 SDS-PAGE 是根据蛋白分子量亚基的不同而分离蛋白。【知识模块】 蛋白质5 【正确答案】 Ultrafiltration 即超滤，利用压力或离心力，强迫水和其他小分子溶质通过半透膜，而蛋白质被截留在膜上，以达到浓缩和脱盐的目的。【知识模块】 蛋白质6 【正确答案】 肽图，肽的指纹图谱。肽部分水解后，做单向纸层析，再做第二相纸电泳而得到的图谱。【知识模块】 蛋白质7 【正确答案】 当盐离子浓度足够高时，很多蛋白质可以从水溶液中沉淀出来，这种现象称为盐析。盐析作用主要是由于大量中性盐的加入使水的活度降低，原来溶液中的大部分甚至全部的自由水转变为盐离
10、子的结合水，蛋白质的水化层被破坏，因而被沉淀出来。盐析法沉淀出来的蛋白质一般不变性，且不同的蛋白质可以用不同浓度的盐沉淀出来，称作分段盐析。盐析法是对蛋白质进行粗分离的常用方法。【知识模块】 蛋白质8 【正确答案】 Trp 即色氨酸。体内必需氨基酸；同时也可转化成神经递质、激素及维生素。【知识模块】 蛋白质9 【正确答案】 Gln 即谷氨酰胺。组成蛋白质的基本氨基酸之一，它的形成是解氨毒的重要方式，也是氨运输和贮存形式。【知识模块】 蛋白质10 【正确答案】 在蛋白质二级结构的基础上，多肽链中所有原子或基团相互作用，形成一定的、稳定的三维空间的整体排列分布，称为蛋白质三级结构。【知识模块】 蛋
11、白质11 【正确答案】 发生可逆变性的蛋白质在一定条件下，无活性的构象重新恢复为有活性的天然空间构象，称为蛋白质的复性。【知识模块】 蛋白质12 【正确答案】 抗原刺激机体产生能与相应抗原特异结合并具有免疫功能的免疫球蛋白，称为抗体。【知识模块】 蛋白质13 【正确答案】 酸性氨基酸的 R 基含有在生理 pH 下带负电荷的基团，如天冬氨酸和谷氨酸。【知识模块】 蛋白质14 【正确答案】 在弱碱性溶液中，氨基酸的 一氨基容易与 2，4 一二硝基氟苯作用，生成稳定的黄色化合物 2，4 一二硝基苯氨基酸。由于 Sanger 在研究蛋白质一级结构时，广泛使用了这一反应，因而被称作 Sanger 反应。
12、【知识模块】 蛋白质15 【正确答案】 凝胶电泳是以凝胶为介质，在电场作用下分离蛋白质或核酸等分子的分离纯化技术。SDS-PAGE 即为 SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳，通常用于蛋白质分子量的测定，SDS 即十二烷基硫酸钠，是一种变性剂，统一蛋白形状和表面电荷，泳动速率只跟分子质量有关。【知识模块】 蛋白质16 【正确答案】 可以用 Sanger 反应或 Edman 反应对蛋白质的 N 末端氨基酸进行测定。Sanger 反应中，FDNB 可以与肽链 N 末端氨基酸的 一氨基反应生成黄色的 DNP-氨基酸。经 Sanger 反应若该蛋白的一级结构是直链式的，则可产生黄色的反应；若该蛋白是闭环式的，由
13、于 N 末端没有 -氨基，则不能出现黄色的反应。而 Edman 反应中，肽链 N 末端氨基酸的 一氨基可与苯异硫氰酸酯反应生成 PTH一氨基酸，用三氟乙酸处理释放出 PTH 一氨基酸，再用有机溶剂萃取出来，通过色谱分析可以鉴定出 PTH 一氨基酸。经 Edman 反应后，若能测出 N 末端氨基酸，则该蛋白为直链式；若测不出，则该蛋白为闭环式。另外，理论上讲，如果知道序列，可以找一种合适的蛋白酶切断某一位点，再进行电泳，若该蛋白是闭环式，则电泳结果只产生一条带，且大小不变；若是直链式，则会产生两条带，分子量加起来正好 180KDa。【知识模块】 蛋白质17 【正确答案】 抗体分子由 2 条轻链和
14、 2 条重链构成，分别由三个独立的基因族所编码，其中两个编码轻链(K 链和九链)，一个编码重链 (H 链和 L 链)。K 链基因有从数十个到数百个可变区基因族(V 基因族)和一个恒定基因族 (C 基因族)并列于染色体上，而 链基因有数个 V 基因族和数个 C 基因族，H 链基因为数十个到数百个 V 基因族和约十个 C 基因族。在这些 V 和 C 基因族外，在可变区和恒定区的连接部位有 4 个表达几个氨基酸的 J 基因族，另外，在 H 链上有表达 V 基因族间多变异部分的 3 个 D 基因族。这些基因不是连续存在的而是分离的，中间夹有内含子。另外，表达 IgG 抗体的 H 链的三个区域和一个铰链
15、区，也夹有内含子。产生抗体的细胞只产生一个具有抗原特异性的抗体，从这许多基因中 H 链和 L 链各选出一个 V 基因，使与一组的 C 基因组合起来形成抗体；另外，不只这些决定抗体的多样性，还有可能在个体发生的阶段中反复出现体细胞变异，从而形成核苷酸排列顺序的 V 基因。【知识模块】 蛋白质18 【正确答案】 血红蛋白和肌红蛋白是两种以血红素为辅基并能与氧分子可逆结合的蛋白质。血红蛋白的功能是将大气中的氧输送给机体；肌红蛋白的功能则是储存氧气，当机体需要时再释放。血红蛋白是一个由两个 亚基和两个 亚基两种类型亚基组成的四聚体。 和 都很类似于肌红蛋白，只是肽链稍微短一点。 和 隔着一个空腔彼此相
16、向。无论是 还是 亚基，它们的三级结构几乎与肌红蛋白相同。 血红蛋白与氧分子结合具有别构效应。在肺部高氧分压环境中，血红蛋白的一个亚基与氧分子结合发生构象改变，导致其他亚基也发生构象变化并有利于与氧分子结合，因此，在肺部血红蛋白对氧的饱和度达到最高，与肌红蛋白几乎相同。而通过血液循环，当血红蛋白到达氧分压较低的各个器官组织时，与其结合的氧分子可能脱去，导致其一个亚基构象改变，以致其他亚基构象也发生改变，从而其他氧分子也迅速脱去。因此，血红蛋白的这种别构效应能使其在肺部中结合更多氧分子，通过血液循环运输到各个组织器官中。然而，肌红蛋白由于不具有这种别构效应，几乎在各种氧分压下都保持对氧分子高亲和
17、性，所以常起到储存氧的作用。 肌红蛋白和血红蛋白的氧结合曲线如图 3-1 所示。从这两种蛋白对氧气结合曲线可看出，血红蛋白与氧气的结合曲线呈 S 形，在氧分压高时，血红蛋白与氧结合几乎饱和，当氧分压下降时，血红蛋白结合的氧气量急剧下降，所以在从高氧分压的肺部中到氧分压低的组织器官中，由血红蛋白携带的氧可以释放出来，起到运输氧的作用；而肌红蛋白与氧气的结合曲线呈双曲线型，无论在氧分压高还是低时，都有很高的氧饱和度，所以在从高氧分压的肺部中到氧分压低的组织器官中，只能起到储存氧的作用。【知识模块】 蛋白质19 【正确答案】 如表所示，根据电荷、极性及苯环可以分为以下五类：非极性R 基氨基酸。有丙氨
18、酸 Ala A、缬氨酸 Val v、亮氨酸 Leu L、异亮氨酸 Ile I、脯氨酸 Pro P、甲硫氨酸 Met M；带正电荷的 R 基氨基酸。有赖氨酸 Lys K、精氨酸Arg R、组氨酸 His H；不带电荷的极性 R 基氨基酸。有甘氨酸 Gly G、丝氨酸Ser S、苏氨酸 Thr T、半胱氨酸 Cys C、天冬酰胺 Asn N、谷氨酰胺 Gln Q；带负电荷的 R 基氨基酸。有天冬氨酸 Asp D、谷氨酸 Glu E；带苯环的 R 基氨基酸。有苯丙氨酸 Phe P、酪氨酸 Tyr Y、色氨酸 Trp W。对成人来说，必须氨基酸有赖氨酸、蛋氨酸、亮氨酸、异亮氨酸、苏氨酸、缬氨酸、色氨酸
19、和苯丙氨酸。对婴儿来说，组氨酸也是必需氨基酸。 非必需氨基酸有：甘氨酸、丙氨酸、丝氨酸、天冬氨酸、谷氨酸(及其胺)、脯氨酸、精氨酸、组氨酸、酪氨酸、胱氨酸。【知识模块】 蛋白质20 【正确答案】 质谱分析。其原理是：通过电离源将蛋白质分子转化为气相离子，然后利用质谱分析仪的电场、磁场将具有特定质量与电荷比值(M Z 值)的蛋白质离子分离开来，经过离子检测器收集分离的离子，确定离子的 MZ 值，分析鉴定未知蛋白质。特点：质谱分析用于蛋白质等生物活性分子的研究具有如下优点：很高的灵敏度能为亚微克级试样提供信息，能最有效地与色谱联用，适用于复杂体系中痕量物质的鉴定或结构测定，同时具有准确性、易操作性
20、、快速性及很好的普适性Edman 法，又称 PTH 法，Edman 降解法是用异硫氰酸苯酯在弱碱条件下与肽段N 端 一氨基结合生成苯氨基硫甲酰肽(PTC-肽)，然后在酸性条件下经环化、水解处理，生成苯乙内酰硫氨基酸(PTH-aa)和失去原 N 一端氨基酸的肽。剩下的肽可反复进行上述处理，依次生成各种 PTH 一 AA，经层析鉴定就可从 N-端开始确定被测肽段的氨基酸排列顺序。特点：一次可测出 6070 个氨基酸残基组成的肽。测序速度较慢(50 个氨基酸残基天)；样品用量较大(nmol 级或几十 pmol 级)；对样品纯度要求很高；对于修饰氨基酸残基往往会错误识别，而对 N 末端保护的肽链则无法
21、测序。【知识模块】 蛋白质21 【正确答案】 (1)蛋白质由一条或多条多肽链组成的生物大分子，每一条多肽链有二十至数百个氨基酸残基不等，各种氨基酸残基按一定的顺序排列；蛋白质厂泛存在于各种生物组织细胞，是生物细胞最重要的组成物质。(2)蛋白质的分类。(a)按分子形状分类：球状蛋白，外形近似球体，多溶于水，大都具有活性，如酶、转运蛋白、蛋白激素、抗体等。球状蛋白的长度与直径之比一般小于10；纤维状蛋白，外形细长，分子量大，大都是结构蛋白，如胶原蛋白，弹性蛋白，角蛋白等。纤维蛋白按溶解性可分为可溶性纤维蛋白与不溶性纤维蛋白。前者如血液中的纤维蛋白原、肌肉中的肌球蛋白等，后者如胶原蛋白，弹性蛋白，角
22、蛋白等结构蛋白。(b)按分子组成分类： 简单蛋白，完全由氨基酸组成，不含非蛋白成分，如血清蛋白等。根据溶解性的不同，可将简单蛋白分为以下 7 类：清蛋白、球蛋白、组蛋白、精蛋白、谷蛋白、醇溶蛋白和硬蛋白；结合蛋白，由蛋白质和非蛋白成分组成，后者称为辅基。根据辅基的不同，可将结合蛋白分为以下 7 类：核蛋白、脂蛋白、糖蛋白、磷蛋白、血红素蛋白、黄素蛋白和金属蛋白。(c)根据溶解度分类：可溶性蛋白，指可溶于水，稀中性盐和稀酸溶液，如清蛋白、球蛋白、组蛋白、精蛋白等；醇溶蛋白，不溶于水、稀盐，而溶于7080的乙醇溶液，如醇溶谷蛋白；不溶性蛋白，不溶于水、中性盐、稀酸、碱和一般有机溶剂，如角蛋白、胶原
23、蛋白、弹性蛋白等。(d)根据功能分类： 活性蛋白质，具有一定的生物活性，大多为球状蛋白质；非活性蛋白质，主要包括一大类起保护和支持作用的蛋白质，实际上相当于按分子形状分类的纤维状蛋白和按溶解度分的不溶性蛋白。(e)根据营养价值不同：完全蛋白，含有人体所必需的八种氨基酸；不完全蛋白，缺乏人体所必需的某种氨基酸。(3)利用蛋白质各种性质的不同来对蛋白质进行分离纯化，如溶解度(盐析)、大小(凝胶过滤法)、电荷(离子交换层析) 及结合特异性( 亲和层析)等性质。也可根据蛋白质不同的分子量(SDSPAGE 电泳)和等电点(等电聚焦电泳)，用电泳的方法分离纯化蛋白。将两种电泳结合即双向电泳。(a)盐析：当
24、溶液的离子强度增加到一定数值时，蛋白质溶解度开始下降。当离子强度增加到足够高时，例如饱和或半饱和的程度，很多蛋白质可以从水溶液中沉淀出来，这种现象称为盐析。盐析作用主要是由于大量中性盐的加入使水的活度降低，原来溶液中的大部分甚至全部的自由水转变为盐离子的水化水。此时那些被迫与蛋白质表面的疏水基团接触并掩盖它们的水分子成为下一步最自由地可利用的水分，因此被移去以溶剂化盐离子，留下暴露出来的疏水基团。随着盐浓度的增加，蛋白质疏水表面进一步暴露，由于疏水作用蛋白质聚集而沉淀。因此最先聚集的蛋白质是表面上疏水残基最多的蛋白质。(b)SDSPAGE 电泳： SDS 为强变性剂，能破坏蛋白质中 H 键，具
25、疏水作用，巯基乙醇能打开二硫键，SDS 与蛋白质分子结合，使其带上大量相同密度的负电荷，掩盖了蛋白质原有的电荷差异，且使蛋白质分子呈棒状，长度与分子量成正比。电泳时由于凝胶的分子筛效应，分子量小的蛋白质迁移速度快，分子量大的慢。(c)离子交换柱层析：层析即色层分析也称色谱，通常由两部分组成，一个为固定相或静相，一个为流动相或动相。混合物在层析系统中的分离决定于该混合物的组分在这两相中的分配情况，一般用分配系数来描述。离子交换柱层析是一种用离子交换树脂作支持剂的层析法。蛋白质对离子交换剂的结合力取决于它们之间相反电荷的静电吸引，而这又和溶液的 pH 有关，因为pH 决定离子交换剂和蛋白质的电离程
26、度。因此，蛋白质混合物的分离可由改变溶液中的 pH 和盐浓度(离子强度)来完成，对离子交换剂结合力最小的蛋白质首先从层析柱中洗脱出来。(d)凝胶过滤法的基本：不同大小的分子混合物流进凝胶层析柱时，比凝胶网孔大的分子不能进入珠内网状结构而随溶剂首先流出柱外；比网孔小的分子能不同程度的自由出入凝胶珠内外，流出速度慢。这样，由于不同大小分子所经路径不同而得到分离。越小的出来越晚。(e)亲和层析：是利用蛋白质分子对其配体分子特有的识别能力(即生物学亲和力)，建立起来的一种有效的纯化方法。它经常只需要一步的处理就可将某种需要的蛋白质从复杂的混合物中分离出来，并且纯度相当高。亲和层析基本原理是把待纯化的某
27、一蛋白质的特异配体，通过适当的化学反应共价连接到像琼脂糖胶一类的载体表面授功能基上。一般在配体和多糖载体之间插入一段长度适当的连接臂或称间隔臂，使配体与凝胶之间保持足够的距离，不致因载体表面阻碍待分离的分子与配体的结合。这类载体在其他性能方面允许蛋白质能自由通过。当蛋白质混合物加到填有亲和介质的层析柱时，待纯化的某一蛋白质能自由通过。当蛋白质混合物加到填有亲和介质的层析柱时，待纯化的某一蛋白质则被吸附在含配体的琼脂糖颗粒表面上，而其他的蛋白质(杂蛋白)则因对该配体无特异的结合部位而不被吸附，它们通过洗涤即可除去，被特异结合的蛋白质可用含游离的相应配体溶液把它从柱上洗脱下来。【知识模块】 蛋白质
28、22 【正确答案】 (1)蛋白质分子受到某些物理因素如热、紫外线照射、高压和表面张力等，或化学因素如有机溶剂、脲、胍、酸、碱等的影响时，生物活性丧失，溶解度降低，不对称性增高以及其他的物理化学常数发生改变，这种过程称为蛋白质的变性。蛋白质变性的实质是蛋白质分子中的次级键被破坏，引起天然构象解体，不涉及共价键(肽键和二硫键等)的破裂，一级结构保持完好。核酸分子的变性指核酸双螺旋区的氢键断裂，变成单链，并不涉及共价键的断裂。蛋白质分子变性与核酸分子变性的本质区别是，蛋白质分子变性是构象改变，核酸的变性是 DNA 双链的解离。(2)蛋白质的变性指的是在某些物理和化学因素作用下，其特定的空间构象被破坏
29、，也即有序的空间结构变成无序的空间结构，从而导致其理化性质改变和生物活性的丧失。变性的本质：破坏非共价键和二硫键，不改变蛋白质的一级结构。造成变性的因素：物理因素：加热、剧烈搅拌或振荡、紫外线及 X 射线照射、超声波等：化学因素：强酸、强碱、尿素、盐酸胍、乙醇等有机溶剂、重金属离子及生物碱试剂等。DNA 变性指 DNA 分子中的双螺旋结构解链为无规则线性结构的现象。DNA 变性的本质是维持双螺旋稳定性的氢键断裂，碱基间的堆积力遭到破坏，但不涉及到其一级结构的改变。导致 DNA 变性的因素：凡能破坏双螺旋稳定性的因素，如加热、极端的 pH、有机试剂甲醇、乙醇、尿素及甲酰胺等，均可引起核酸分子变性
30、。(3)若蛋白质变性程度较轻，去除变性因素后，蛋白质仍可恢复或部分恢复其原有的构象和功能，称为复性(renaturatio)或可逆变性，否则是不可逆变性。变性 DNA 在适当条件下，又可使两条彼此分开的链重新缔合成为双螺旋结构，这过程称复性。DNA 复性后，许多物化性质又得到恢复。将热变性的 DNA 在缓慢冷却时可以复性，此过程称为退火。【知识模块】 蛋白质23 【正确答案】 球状蛋白质三维结构的共同特征：球状蛋白质含有多种二级结构单元，但不同球状蛋白中各二级结构单元的含量是不同的；球状蛋白质是紧密的球状或椭球状实体，多肽链折叠过程中，各种二级结构紧密装配，它们之间也插入松散结构。偶尔有水分子
31、大小或稍大的空隙存在；球状蛋白质 8090疏水侧链埋藏在分子内部，亲水侧链暴露在分子表面；如果蛋白质由一条多肽链构成，三级结构就是具有生物学活性的高级结构；球状蛋白质分子表面有一个空穴(也叫裂沟、凹槽或口袋)，这空穴往往是结合底物、效应物并发挥功能的活性部位。【知识模块】 蛋白质24 【正确答案】 如表所示。【知识模块】 蛋白质25 【正确答案】 在 pH=60 时，Thr 不带电荷，Lys 带正电荷向阴极移动，Glu 带负电荷向阳极移动，如图 3-2 所示。【知识模块】 蛋白质26 【正确答案】 不能。胰岛素是由胰岛 细胞基因表达的产物前胰岛原，经过专一性蛋白酶水解成为胰岛原，胰岛原再经过肽
32、酶激活，最后形成胰岛素，因此它是一个基因的产物，胰岛素的两条链是通过二硫键相连，它是共价键，而亚基是组成蛋白质四级结构的最小共价单位，四级结构的蛋白质中具有三级结构的球蛋白称为亚基，它可以由一条肽键组成，也可以由几条肽键通过二硫键连接在一起组成，亚基之间靠次级键连接，如非共价键，而胰岛素 A、 B 链条肽链由共价键连接，因此不能代表胰岛素含有两个不同的亚基。【知识模块】 蛋白质27 【正确答案】 (1)每 1ml 的酶溶液的酶活力： (2)酶的比活力： (3)1g 样品所具有的总活力单位=比活力总蛋白，即：【知识模块】 蛋白质28 【正确答案】 该蛋白是由 6 个单体组成的多聚体，每个单体又由
33、两个亚基靠二硫键连接起来。【知识模块】 蛋白质29 【正确答案】 纯化方案和步骤如下：(1)收集菌体。将大肠杆菌培养液经过几次离心，可得到菌体沉淀。(2)前处理，得到包涵体沉淀。重新悬浮菌体沉淀，用超声波法破坏大肠杆菌细胞壁，也可用机械研磨，高压挤压或溶菌酶处理等方法破坏细胞壁，离心可得到包涵体沉淀。因为外源蛋白在大肠杆菌中表达时，常产生不溶性颗粒，即包涵体，但包涵体除主要成分是不溶性外源蛋白，还有杂质，此不操作得到了不溶性外源蛋白和少量杂质。(3)粗分级分离，将外源蛋白与杂质分开，得到比较纯的外源蛋白。溶解包涵体。常用的试剂为 58mol/L 的盐酸胍、68molL 的尿素、SDS、碱性 p
34、H 或乙腈丙醇等；分子筛层析。将包涵体溶解液注入分子筛层析柱，收集 Mr49500的洗脱液体，再逐渐降低变性剂浓度而使外源蛋白进行再折叠，改变了蛋白质空间结构和外界环境因素，从而可逆地改变了蛋白质的溶解性。分子筛层析主要根据分子大小不同纯化蛋白质，当不同大小的分子蛋白质流经分子筛层析柱时，比凝胶珠孔径大的分子不能进入珠内网状结构，而被排阻在凝胶珠之外，随着溶剂在凝胶珠之间的空隙向下移动并最先流出柱外：比凝胶珠孔径小的分子能不同程度地自由出入凝胶珠的内外，这样由于不同大小的分子所经过的路径不同而得到分离。(4)细分级分离，进一步纯化外源蛋白。亲和层析：将上一步收集到的溶液加到填有亲和介质的层析柱
35、上时，外源蛋白被吸附在含有配体的琼脂糖颗粒表面上，而其他的蛋白质因对该配体无特异的结合部位而不被吸附，通过洗涤即可除去杂蛋白，被特异结合的蛋白质可用于含游离的相应配体溶液洗脱下来。因 X 蛋白具有磷酸水解酶活性，且最适 pH 为 80，可在层析柱中填入磷酸水解酶的底物，调节 pH 为 80，X 蛋白被吸附，其他杂蛋白被洗涤除去。(5)鉴定。等电聚焦：经以上各步，已得到 X 蛋白的纯溶液，根据 X 蛋白质pI=42，利用等电聚焦法，如在 pH 为 42 的梯度处形成一个很窄的区带，才证明此纯溶液为 X 蛋白，结晶得到 X 蛋白的晶体。【知识模块】 蛋白质30 【正确答案】 (1)加酸水解得 Le
36、u、Tyr、Lys、Ala，说明此五肽由Leu、Tyr 、Lys 、Ala 组成。(2)用羧肽酶水解得 Tyr，说明 C 端残基为 Tyr。(3)用胰蛋白酶水解得三组分 Lys、Tyr ；Tyr；Lys 、Leu 、A1a。因为胰蛋白酶专一水解 Lys 和 Arg 羧酸形成的肽键，水解得三组分，说明此五肽中含有两个 Lys残基，则其可能的序列为 Leu-AlaLys-LysTyr 和 AlaLeuLys-Lys-Tyr。(4)丹磺酰氯可用于测定肽链的氨基末端，它能专一地与链 N-端 -氨基反应生成丹磺酰一肽，丹磺酰一肽水解生成的丹磺酰氨基酸具有很强的荧光，用丹磺酰氯处理，再用酸水解得赖氨酸的荧光衍生物，说明肽链 N 端为 Leu。因此，此肽的氨基酸序列为 LeuAla-Lys-Lys-Tyr。【知识模块】 蛋白质
