生物化学习题集

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(2)空气中即可氧化为存在于蛋白质中的另一种氨基酸。 (3)能在279nm强烈吸收紫外光,易为强酸所破坏。 (4)在pH6~pH8内有缓冲能力。

(5)与茚三酮反应生成一种黄色产物。 (6)其水溶液无旋光性。

2 分析下列4个肽的混合物,在Dowex-1(一种阴离子交换树脂)的离子交换柱上以从pH10→1.0连续变化的缓冲系统作洗脱,试说出每种肽洗脱的相对次序。 A 赖-甘-丙-甘 B 赖-甘-丙-谷

C 谷-甘-丙-谷 D 组-甘-丙-谷

3 某一条肽经酸水解组成分析含5种氨基酸,其N端非常容易环化。经CNBr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,另一在280nm有强的光吸收,并呈Millon氏阳性反应。求此肽段氨基酸排列顺序,并指出它的等电点应该是大于、等于或小于pH7。

4 蛋白质化学中常用的试剂有下列一些:CNBr,尿素,β-巯基乙醇,胰蛋白酶,过甲酸,丹磺酰氯,6mol/L HCl,茚三酮,异硫氰酸苯酯和胰凝乳蛋白酶等。为完成下列各项试验,请回答每项的最适试剂是什么? (1)一个小肽的氨基酸顺序的测定 (2)多肽链的氨基末端的测定

(3)一个没有二硫键的蛋白质的可逆变性 (4)芳香族氨基酸残基的羧基一侧肽键的水解 (5)甲硫氨酸的羧基一侧肽键的裂解 (6)通过氧化途径将二硫键打开 5 将卵清蛋白(pI=4.6),脲酶(pI=5.0)及肌红蛋白(pI=7.0)这三种蛋白装入一根pH为6.5的DEAE-纤维素离子交换柱。用pH 6.5的稀缓冲液来洗脱,然后用含有更高浓度的NaCl的同样缓冲液洗脱。这三种蛋白质将以何顺序从柱中被洗脱下来? 6 一个Mr=24 000,pI=5.5的酶被两种蛋白质所污染。一种蛋白质分子质量与酶相同,pI=7.0,另一种蛋白质Mr=100 000,pI=5.4。如何进行纯化?

7 一个酶在pH为7时的水(缓冲液)中凝胶过滤被确定的表观相对分子质量为160 000。当用SDS凝胶电泳分析时,只有一条带,该带的表观分子量为40 000。这如何解释? 8 用SephadexG-200凝胶过滤分析,下列蛋白质以什么顺序出现: 核糖核酸酶(Mr=12 000);醛缩酶(Mr=159 000);血红蛋白(Mr=64 000) β-乳球蛋白(Mr=36 000);血清血蛋白(Mr=65 000) 9 对照比较(1)胰岛素、(2)血红蛋白和(3)胶原蛋白的结构,它们全是由两个以上链构成的蛋白质,但却是通过不同类型的键将这些链聚集在一起的。 10 大肠杆菌含有2000种以上的蛋白质,为了分离它所表达的一个外源基因的产物并保持它的活性,常有很大的困难。但为了某种目的,请根据下列要求写出具体的方法。 (1)利用溶解度差别进行分离 (2)利用蛋白质分子大小进行分离 (3)根据不同电荷进行分离

(4)已制备有该产物的抗体进行分离 (5)产物的浓度 (6)产物纯度的鉴定

11 某种血清白蛋白,已知其含有0.58%色氨酸,并知道其含有2个色氨酸残基。则该蛋白质的相对分子质量为多少?

12 有一蛋白质溶液,体积为0.3mL,用0.9mL水稀释,取稀释后的溶液0.5mL,向其中加入4.5mL双缩脲试剂,显色后,在1cm厚比色杯中于540nm处测光吸收OD值为0.18,向标准溶液(0.5mL,含4mg/mL蛋白质)加入4.5mL双缩脲试剂,在同样条件下测得吸收值为0.12。计算原样品蛋白质浓度。 13 计算下列肽的等电点

+

(1)天冬氨酰甘氨酸(末端-COOH pK=2.10;末端-NH3 pK=9.07;β-COOH pK=4.53)

+

(2)谷胱甘肽(Glu末端-COOH pK=2.12;Glyα-COOH pK=3.53;末端-NH3 pK=8.66;-SH pK=9.07)

14 有一个长链多肽,其侧链上有羧基30个(pK=4.3),咪唑基10个(pK=7.0),ε-氨基15个(pK=10),设C末端的α-羧基的pK=3.5,N末端的α-氨基pK=9.5,计算此多肽的等电点。

15 在体外,用下列方法处理对血红蛋白与氧的亲和力有什么影响? (1)pH从7.0增加到7.4.

(2)CO2分压从10torr增加到40torr. (3)O2分压从60torr下降到20torr.

-4-4

(4)2,3-二磷酸甘油酸的浓度从8×10mol/L下降到2×10mol/L (5)α2β2解聚成单个亚基。

16 某一蛋白质的多肽链在一些区段为α螺旋构象,在另一些区段为β构象。该蛋白质的相

-5

对分子质量为240 000,多肽链外形的长度为5.06×10cm。试计算α螺旋占分子的百分比? 17 要测定蛋白质的二硫键位置,需用什么方法?请简述之。

18 有一蛋白质,在某一组织内含量较低,很难分离纯化,现已知其相对分子质量,并已有该蛋白质的抗体,问哪些实验方法可以初步证实该组织内的确含有该蛋白质?

19在pH9.0时,计算赖氨酸的两性离子、阳离子以及阴离子所占的比例。已知赖氨酸三个可电离基团α-COOH,α–NH3+和ε- NH3+的pK’a值分别为2.18、8.95和10.53。 20.用强酸型阳离子交换树脂分离下述每对氨基酸,当用pH7.0的缓冲液洗脱时,下述每对中先从柱上洗脱下来的是哪种氨基酸?

①天冬氨酸和赖氨酸;②精氨酸和甲硫氨酸;⑧谷氨酸和缬氨酸;④甘氨酸和亮氨酸;⑤丝氨酸和丙氨酸。

21.计算出由Ala、Gly、His、Lys和Val所构成的可能的五肽数目。

22.在大多数氨基酸中,α–COOH的pK’a值都接近2.0,α–NH3的pK’a值都接近9.0。

但是,在肽中,α–COOH的pK’a值为3.8,而α–NH3的pK’a比值为7.8。你能解释这种差别吗?

23.某蛋白质用凝胶过滤法测定的表观分子量是90kD;用SDS-PAGE测定时,它的表观分子量是60kD,无论2-巯基乙醇是否存在。哪种测定方法更准确?为什么?

24.一种分子量为24,000、pI为5.5的酶被一种分子量类似、但pI为7.0的蛋白质和另外一种分子量为100,000、pI为5.4的蛋白质污染。提出一种纯化该酶的方案。

25请根据下面的信息确定蛋白质的亚基组成:① 用凝胶过滤测定,分子量是200kD;②用

SDS-PAGE测定,分子量是100kD;③在2-巯基乙醇存在下用SDS-PAGE测定,分子量是40kD和60kD。

26一种纯净的蛋白质样品用普通的聚丙烯酰胺凝胶电泳(PAGE)在pH8.2条件下进行分析鉴定,得到如图1–8(A)的结果。该蛋白质样品在用SDS处理后,接着用SDS-PAGE进行分析,得到如图1–8(B)的结果。通过对上述两种电泳结果的比较,关于该蛋白质的结构你将得出什么样的结论?该蛋白质的等电点是低于pH8.2还是高于pH8.2?

参 考 答 案

一、填充题 COOH ∣

1 H2N— C— H ∣

R 2 色氨酸 酪氨酸 苯丙氨酸 色氨酸 3 亚 黄 4 丝氨酸 苏氨酸 5 氨基酸的α-氨基 亚硝酸 氮气 6 氨基酸的-NH3+ 质子 7 9.74 8 构象改变 电荷不同 9 2,4-二硝基氟苯/FDNB 丹磺酰氯/DNS-Cl 异硫氰酸苯酯/PITC 氨肽酶 肼解 羧肽酶 10 GSH,巯基 11 甲硫氨酸 高丝氨酸 12 1100013 3.6 0.54 0.15 右 14 组氨酸侧链的咪唑 15 分子外表面 分子内部16 二硫键 蛋白水解酶 17 谷氨酸 缬氨酸 18 2 4 19 氢键 范德华力 甘氨酸 20 氢键 离子键/盐键 疏水作用/范德华力

21 N-糖苷键 O-糖苷键 22 蛋白水解酶酶解 对角线电泳 23 信号肽 胰岛素原 C 24 精氨酸 赖氨酸 脯氨酸 25 碱性

26 凯氏定氮法 双缩脲法 Folin-酚试剂法 紫外吸收法

27 透析 超滤 28 SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳 凝胶过滤 超离心

29 逆流分溶 纸层析 聚酰胺薄膜层析 薄层层析30 EF手形 螺旋区-环区-螺旋区 31 Cα-C Cα-N 32 氧化 过甲酸 还原 β-巯基乙醇 巯基乙酸 33 苏氨酸 缬氨酸 异亮氨酸 34 增加

35 分子大小 溶解度 电荷 吸附作用/对其它分子的亲和力

36 α螺旋 β折叠 β转角 特异的螺旋,可以进一步形成三股肽链构成的螺旋 37 GTP水解酶 38 α-角蛋白 胶原蛋白 血红蛋白 弹性蛋白 39细胞色素c 肌红蛋白 β-乳球蛋白 血清清蛋白

40天冬酰胺 丝氨酸 苏氨酸 41丝氨酸/苏氨酸 天冬酰胺 42生物体内所拥有的全套蛋白质或基因组所编码的全部蛋白质。 二、是非题

1 错 2对 3对 4对 5错 6对 7对 8错 9错 10错 11错 12错 13 对 14

对 15错 16对17错 18对19错 20对 21错 22错23错24对 25对 26错 27对 28对 29错 30错 三、选择题

1B 2B 3C 4A 5C 6C 7B 8D 9A 10C 11D 12A 13D 14B 15C 16C 17D 18B 19C 20B 21B 22D 23D 24A 25C 26D 27A 28B 29C 30A 31B 32A 33D 34A 35D 四、问答及计算题

1(1)谷氨酰胺或天冬酰胺(2)半胱氨酸(3)色氨酸(4)组氨酸(5)脯氨酸(6)甘氨酸 2 4个肽被洗脱下来的先合顺序依次为A→ B→ D→ C。

3 该五肽的顺序为:谷氨酰-精氨酰-酪氨酰-甲硫氨酰-组氨酰。此肽段的等电点大于7。 4 (1)异硫氰酸苯酯(2)丹磺酰氯(3)尿素(4)胰凝乳蛋白酶(5)CNBr(6)过甲酸。 5答:pH为6.5时,卵清蛋白和脲酶均带有负电,故可与DEAE-纤维素结合。在相同pH条件下,肌红蛋白带正电荷,故立即被洗脱下来。随着洗脱液盐浓度的增加,静电引力减弱;脲酶随即被洗脱下来,卵清蛋白最后被洗脱下来。 6答:可用凝胶过滤法除去高分子质量的污染蛋白。在剩余的混合物中,可用离子交换剂(即如第5题)将另一蛋白质分离出来。

7答:SDS可导致四级结构解离,使得所测定的分子质量为组成亚单位的相对分子质量。该数据提示;该酶由四个相同的亚单位(Mr=40 000)构成的一个四聚体(Mr=160 000)。 8答:醛缩酶(第一个)、血清血蛋白、血红蛋白、β-乳球蛋白、核糖核酸酶 9答:(1)胰岛素有两条链,来自一个单链前体裂解;通过二硫键保持其稳定。 (2)血红蛋白有四条链,两条α和两条β链;通过非共价相互作用聚合在一起。 (3)胶原蛋白有三条链,形成三重螺旋;通过氢键和额外的化学交联键使其稳定。

10答:首先要有一种或几种检测或鉴定外源基因表达产物的方法,然后,在每一次分离纯化后,检测表达产物存在哪一个级分中

(1)利用溶解度差别进行分离:硫酸铵或酒精分级沉淀

(2)利用蛋白质分子大小进行分离:SDS-PAGE、凝胶过滤、超离心、超滤

(3)根据不同电荷进行分离:离子交换层析、等电聚焦、圆盘电泳、毛细管电泳等。 (4)已制备有该产物的抗体进行分离:亲和层析、免疫沉淀

(5)产物的浓度:吸附量较大的亲和层析和离子交换层析,对饱和硫酸铵或聚乙二醇反透析,超过滤。

(6)产物纯度的鉴定:(2)和(3)所列举的方法具有纯度鉴定作用。此外还有末端分析、质谱和反相的HPLC层析等。

的最小相对分子质量=色氨酸相对分子质量/色氨酸含量=204/0.0058=35 200;该血清蛋白含有2分子色氨酸,其相对分子质最约为35 200的2倍,即70 400。 12 24mg/Ml

13答:计算解离情况不是很复杂的寡肽等电点的原则和计算氨基酸等电点一样,可以先写出其解离式,然后找出其两性离子的形式。这两性离子形式两侧的两个pK的平均值就是这

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