蛋白质与核酸的化学补充习题

0习题 《蛋白质化学》补充习题 一、是非题 1．所有蛋白质分子中N元素的含量都是16％。 2．蛋白质是由20种L-型氨基酸组成，因此所有蛋白质的分子量都一样。 3．蛋白质构象的改变是由于分子内共价键的断裂所致。 4．氨基酸是生物体内唯一含有氮元素的物质。 5．组成蛋白质的20种氨基酸分子中都含有不对称的α-碳原子。 6．酸和酶水解蛋白质得到的氨基酸不产生消旋作用。 7．用层析技术分离氨基酸是根据各种氨基酸的极性不同。 8．用凝胶电泳技术分离蛋白质是根据各种蛋白质的分子大小和电荷不同。 9．从细胞内提取出某种物质，凡是用羧肽酶A水解不产生游离氨基酸的，可肯定地判 断它是非肽物质。 10．蛋白质构象的变化伴随自由能的变化，最稳定的构象自由能最低。 11．刚性平面结构的肽单位是蛋白质主链骨架的重复单位。 12．蛋白质分子的亚基就是蛋白质的结构域。 13．同一种氨基酸的对映体旋光度相等但方向相反。 14．烷基化和烃基化都是与氨基酸的氨基发生的反应。 15．在酸性条件下茚三酮与20种氨基酸部能生成紫色物质。 16．蛋白质变性是其构象发生变化的结果。 17．脯氨酸不能维持α-螺旋，凡有脯氨酸的部位肽链都发生弯转。 18．从原子组成上可以把肽键看作是一种酰胺键．但两者并不完全相同。肽键的实际结 构是一个共振杂化体，6个原子位于同一个面上。 19．甘氨酸与D-甘油醛的构型相同。 20．氨基酸自动仪可以鉴定除色氨酸以外的所有氨基酸。 2I．蛋白质的空间结构在很大程度上是由该蛋白质的一级结构决定的。 22．胶原蛋白在水中煮沸转变为明胶，是各种氨基酸的水溶液。 23．蛋白质和酶原的激活过程说明蛋白顺的一级结构变化与蛋白质的功能无关。 24．肌红蛋白和血红蛋白的α和β链有共同的三级结构。 25．利用盐浓度的不同可以提高或降低蛋白质的溶解度。 26．有机溶剂引起蛋白质变性的主要原因之一是降低介质的介电常数。 27．免疫球蛋白是一类血浆糖蛋白。 28．蛋白质的磷酸化和去磷酸化作用是由同一种酶催化的可逆反应。 29．血红蛋白比肌红蛋白携氧能力高．这是因为它有多个亚基。 30．跨膜蛋白在膜脂区的肽段常形成α-螺旋。 二、填空题 1．20种氨基酸中 是亚氨基酸．它可改变α-螺旋方向。 2．20种氨基酸中除 外都有旋光性。 3．20种氨基酸中 和 分子量比较小而且不含硫，在折叠的多肽链中能形成氢键。 4．20种氨基酸中 具有非极性侧链且是生成酪氨酸的前体。 5．20种氨基酸中 的一个环氮上的孤对电子，像甲硫氨酸一样，使之在血红 蛋白分子中与铁离子结合成为配位体。 6．20种氨基酸中 、 和 在稳定许多蛋白质结构中起重要作用，因为它可参与形成链内和链间的共价键。 7．20种氨基酸中 、 和 的β-碳原子与两个以上的某团相连，它们可使α-螺旋的结构变得不稳定。 8．在正常生理条件下（pH=7），蛋白质分子中 和 的侧链完全带正电荷， 的侧链部分带正电荷。 9．一氨基一波基氨基酸的等电点pI= 。 10．2，4-二硝基氟苯（DNFB或FDNB）与氨基酸作用可生成黄色的 ，简称 。 11．用 对多肽进行链内断裂比用 、 和 得到的肽片段少。 12．球蛋白分子外部主要是 基团．分子内部主要是 基团。 13．溴化氰（BrCN）能使Gly-Arg-Met-Ala-Pro裂解为 和 两个肽段。 14．在糖蛋白分子中．糖基或寡糖基可与蛋白质的 和 残基侧链以O一型糖苷键相连，或与 残基侧链以N一型糖苷键相连。 15．1953年英国科学家 等人首次完成牛胰岛素 的测定，证明牛胰岛素由 条肽链共 个氨基酸组成。 16．生活在西藏高原的人血液中，2，3一二磷酸甘油酸的浓度比一般人 。 17．测定蛋白质浓度的方法有 、 、 和 ，其中 不需要标准样品。 18．氨基酸混合物纸层析图谱最常用的显色方法有 和 两种。其中 最灵敏， 可显出不同的颜色。 19．用紫外光吸收法测定蛋白质含量的依据是所有的蛋白质分子中都含有 、 、和 三种氨基酸。 20．测定肽段常用的方法是Edman化学降解法。Edman试剂是 。 21．多肽人工合成有 相和 相两种方法。从原理上讲多肽合成大体可分为（1） ，（2） ，（3） 三个步骤。 22．1965年中国科学家完成了由53个氨基酸残基组成的 的人工合成。 23．研究蛋白质构象的方法很多，但主要是应用 。 24．目前已知的超二级结构有 、 和 三种基本形式。 25．胶原蛋白的基本组成单位是由 组成的原胶原蛋白，再经多次聚合形 成 。 26．维持蛋白质三级结构的作用力是 ， ， 和盐键。 27．变性剂尿素和胍可以破坏蛋白质的二级结构，它们能与多肽主链 ， 增加 在水中的溶解度。 28．去污剂如十二烷基磺酸钠（SDS）使蛋白质变性是由于SDS能破坏 使疏水基团暴露到介质中。 29．在pH6.0时将Gly，Ala，Glu，Lys，Arg和Ser的混合物进行纸电泳向阳极移动最快的是 ；向阴极移动最快的是 和 ；移动很慢接近原点的是 。 30．在含有正丁醇、水和乙酸的溶剂系统中，利用纸层析技术分离迁移率从高到低的顺 序应该是 。 三、选择题 1．在pH6～7之间质子化程度改变最大的氨基酸是： A、甘氨酸 B、谷氨酸 C、组氨酸 D、苯丙氨酸 2．下列哪种氨基酸可与坂口（Sakaguchi）试剂发生反应。 A、赖氨酸 B、精氨酸 C、亮氨酸 D、异亮氨酸 3．下列哪种氨基酸可与米伦（Millon试剂）发生反应： A、胱氨酸 B、天冬氨酸 C、酪氨酸 D、丙氨酸 4．下列哪种氨基酸可发生乙醛酸反应? A、色氨酸 B、缬氨酸 C、苏氨酸 D、丝氨酸 5．含78个氨基酸残基形成的α-螺旋长度应为： A、3.6nm B、5.4nm C、11.7nm D、78nm 6．α-螺旋表示的通式是： A、3.010 B、3.613 C、2.27 D、4.616 7．弹性蛋白分子中发现两个重复序列，它们是： A、Lys－Ala－Ala－Lys和Lys－Ala－Ala B、Glu－Asp－Asp－Glu和Asp－Glu－Glu C、Cys－Met－Met－Cys 和Met－Cys－Cys D、Thr－Ser－Ser－Thr和Ser－Thr－Thr 8．下列哪种物质装成的柱是阳离于交换柱。 A、DEAE-cellulose（二乙基胺乙基一纤维素） B、QAE-sephadex（季胺乙基一葡聚糖） C、CM-cellulose（羧甲基一纤维素） D、PAB-cellulose（对氨基苯甲基一纤维素） 9．血液凝固的过程是凝血酶原和血纤维素原 A、变性的过程 B、激活的过程 C、变构的过程 D、重新组合的过程 10．在效应物作用下，蛋白质产生的变构（或别构）效应是由于蛋白质的 A、 一级结构发生变化 B、构型发生变化 C、​  构象发生变化 D、氨基酸序列发生变化 11．下列具有协同应的蛋白质是： A、肌红蛋白 B、血红蛋白 C、丝心蛋白 D、弹性蛋白 12．同源蛋白是指： A、 来源相同的各种蛋白质 B 、来源不同的同一种蛋白质 C、 来源w同的同一种蛋白质 D、 来源不同的各种蛋白质 13．下列的蛋白质分于量测定方法中，对蛋白质纯度要求较高的方法是： A、 根据化学组成测定最低分子量 B、 利用渗透压测定计算分子量 C、 沉降平衡法 D、 SDS聚丙烯酸胺凝胶电泳法 11．胶原蛋白中含量最多的氨基酸是； A、 甘氨酸和丙氨酸 B、 脯氨酸和羟脯氨酸 C、 谷氨酸和天冬氨酸 D、 精氨酸和赖氨酸 12．蛋白质空间结构稳定机制中，包括下列哪种氨基酸与赖氨酸残基的相互作用？ A、Glu B、Arg C、His D、 Asp 四、问答与计算 1．​ 组成蛋白质的20种氨基酸中，哪些是极性的7哪些是非极性的？哪一种不能参与形成真正的肽键？为什么？ 2．​ 什么是蛋白质的等电点（pl）？为什么说在等电点时蛋白质的溶解度最低？ 3．​ 蛋白质分子中哪些氨基酸可以与金属紧密地结合？请举例说明。 4．​ 将固体氨基酸溶解于pH7的水中所得的氨基酸溶液．内的pH大于7，有的小于7，这种现象说明什么； 5．​ 什么是肽单位．它向哪些基本特征？ 6．​ 写出用胰蛋白酶处理下列各肽段得到的水解产物。用2，4-二硝基氟苯与胰蛋白酶水解物作用．可产生哪些DNP氨基酸？ （1）Lys－Asp－Gly一Ala－Ala－Glu－Gly （2）Ala－Ala－His一Arg－Glu－Lys－Phe－Ile （3）Tyr－Cys－Lys－Ala－Arg－GIy （4）Phe－Ala－Glu－Ser－Ala－Gly 7．​ 某肽经酸水解得到5种氨基酸，该肽的N一末端容易环化；溴化氰作用后得到一游离碱性氨基酸，Pauly反应呈阳性：用胰蛋白酶处理得到两个肽段．其一与坂口试剂呈阳性反应，另一个在280nm有光吸收峰，呈Millon阳性反应．求此肽的氨基酸排列顺序，并推断它的等电点大于、等于还是小于7。 8．​ 根据下信息推断含等量Met，Phe，Asp，Ser，Thr的五肽序列： （1）用BrCN处理五肽，释放出肽段和一个游离的高丝氨酸； （2）用胶凝乳蛋白酶处理五肽得到两个碎片，酸性较强的碎片含甲硫氨酸； （3）用羧肽酶A处理五肽，迅速放出Ser。随后放出Thr。 9．​ 用画图法比较肌红蛋白和血红蛋白氧合曲线的差异，并说明为什么？ 10．​ 酸水解 1毫摩尔某五肽，得到 2毫摩尔 Gin， 1毫摩尔 Lys；用胰蛋白酶处理得到两个肽段．电泳时一个向阳极移动，另一个向阴极移动．两者之一用DNFB（2， 4－二硝基氟苯）处理后．再用酸水解产生D？VP－（｝1。，用腹凝乳蛋白酶水解五肽产生两个二肽和游离GIU，写出五肽的氨基酸排列顺序。 11．​ 2、3一二磷酸甘油酸（DPG）与血红蛋白对氧的亲和力有什么影响？ 12．​ 假如某种蛋白质分子中含有10个羧基，平均pKa’值为3.5； 2个咪唑基，平均pKa’值为6.0；14个氨基，平均pKa’值为10.0。从pH 1开始用NaOH滴定，请问当达到等电点时，有多少H+被滴定？画出滴定曲线并标出等电点的位置。 13．​ 指出用电泳技术分离下列物质，pH是多少时最合适， （1）​ 血清清蛋白（pI=4.9）和血红蛋白（pI=6.8）； （2）​ 肌红蛋白（PI=7.0）和胰凝乳蛋白梅（pI=9.5）； （3）​ 卵清蛋白（PI=4.6）、血清清蛋白和脲酶（pI=5.0）。 14．​ 在分离范围为5000～400000的凝胶过滤柱上分离蛋白质，指出肌红蛋白、过氧化氢酶、细胞色素C、胰凝乳蛋白酶和血清蛋白被洗脱下来的先后顺序。 15．​ 有一个蛋白分子在pH7的水溶液中可以折叠成球状，通常是带极性侧链的氨基酸位于分于内部，带非极性侧链的氨基酸位于分子外部。请回答： （1）​ 在Va1，Pro，Phe，Asp，Lys，Ile和His中，哪些位于分子内部哪些位于分子外部； （2）​ 为什么在球蛋白内部和外部都能发现Gly和Ala？ （3）​ Ser，Thr，Asn和Gln都是极性氨基酸，为什么会在分子内部发现？ （4）​ 在球蛋白的分子内部和外部都能找到Cys，为什么？ 16．​ 蛋白质的分离纯化技术中凝胶过滤和超过滤中无共同之处？它们各自根据什么原理？ 17．​ 举例井简要说明亲和层析分离、纯化蛋白质的原理和主要步骤。 18．​ 举例说明利用盐祈法分离蛋白质的原理和方法。 19．​ 由122个氨基酸组成的多肽链形成α-螺旋后的长度是多少？分子量又是多少？ 20．​ 解释下列名词：（1）构型和构象；（2）活性肽；（3）ψ角和φ角；（4）超二级结构；（5）蛋白质变性和复性；（6）抗原和抗体；（7）透析和超滤；（8）盐溶和盐析。 《核酸的化学》补充习题 一、是非题 1．嘌呤碱分子中含有嘧啶碱结构。 2．核苷由碱基和核糖以β型的C—N糖苷键相连。 3．核苷酸是由核苷与磷酸脱水缩合而成，所以说核苷酸是核苷的磷酸酯。 4．核苷酸的碱基和糖相连的糖苷键是C—O型。 5．核糖与脱氧核糖的差别是糖环的2’位有无羟基。 6．核苷酸的等电点的大小取决于核糖上的羟基与磷酸基的解离。 7．在DNA双链之间，碱基配对A-T形成两对氢键，C-G形成三对氢键，若胸腺嘧啶 C－2位的羰基上的氧原于质子化形成OH， A－T之间也可形成三对氢键。 8．任何一条DNA片段中，碱基的含量都是A=T，C=G。 9．DNA碱基摩尔比规律仅适令于双链而不适合于单链。 10．用二苯胺法测定DNA含量必须用同源的DNA作标准样品。 11．DNA变性后就由双螺旋结构变成线团结构。 12．Tin值低的DNA分子中 （A－T）％高。 13．Tin值高的DNA分子中（C-G）％高。 14．由于 RNA不是双链，因此所有的 RNA分子中都没有双螺旋结构。 15．起始浓度高、含重复序列多的 DNA片段复性速度快。 16．DNA的复制和转录部必须根据碱基配对的原则。 17．某氨基酸tRNA反密码子为GUC，在mRNA上相对应的密码子应该是CAG。 18．细胞内DNA的核苷酸顺序都不是随机的而是由遗传性决定的。 19．RNA链的5 ′核苷酸的3′羟基与相邻核昔酸的5′羟基以磷酸二酯键相连。 20．假如某DNA样品当温度升高到一定程度时，OD260提高30％，说明它是一条双链 DNA。 21．核酸外切酶能够降解所有的病毒DNA。 二、填空题 1．​ 核苷酸是由＿＿＿、＿＿＿＿和磷酸基连接而成。 2．​ 在各种RNA中＿＿含稀有碱基最多。 3．Tm值高的DNA分子中＿＿＿的％含量高。Tm值低的DNA分子中＿＿＿％含量高。 4．真核生物的DNA存在于＿＿＿＿，其生物学作用是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。 5．细胞内所有的RNA的核苷酸顺序都是由它们的＿＿＿＿＿＿决定的。 6．将双链DNA放置在pH2以下或pH12以上，其OD260＿＿＿，在同样条件下单链 DNA的OD260＿＿＿＿＿＿。 7．B型结构的DNA双螺旋，两条链是＿＿＿平行，其螺距为＿＿＿每个螺旋的碱基数为＿＿＿。 8．DNA抗碱的原因是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。 9．将A、U、C和G四种核苷酸溶解在pH3.5的缓冲液中，从负极向正极进行电泳， ＿＿跑得最快，＿＿跑得最慢。 10．从E．coli中分离的DNA样品内含有20％的腺嘌呤（A），那么T＝＿＿＿％，G＋C＝＿＿＿％。 11．某DNA片段的碱基顺序为GCTACTAAGC，它的互补链顺序应为＿＿＿＿＿＿＿。 12．具有高度重复序列的DNA片段，如＿＿＿＿＿，具有中度重复序列的DNA片段，如＿＿＿＿＿和＿＿＿＿的基因，真核细胞的结构基因是序列＿＿＿＿＿＿＿＿。 13．当温度逐渐升到一定高度时，DNA双链＿＿＿＿＿＿＿称为变性。当温度逐渐降低时，DNA的两条链＿＿＿＿＿＿＿＿，称为＿＿＿＿＿＿。 11．DNA的复性速度与＿＿＿＿＿＿＿、＿＿＿＿＿＿以及DNA片段的大小有关。 15．天然 DNA的负超螺旋是由于DNA双螺旋中两条链＿＿＿＿引起的，为＿＿手超螺旋。正超螺旋是由于DNA双螺旋中两条链＿＿＿＿引起的，为＿＿＿手超螺旋。 16．tRNA的二级结构呈＿＿＿＿形，三级结构的形状像＿＿＿＿＿＿。 三、选择题 １．DNA的Tm与介质的离子强度有关，所以DNA制品应保存在： A、高浓度的缓冲液中 B、低浓度的缓冲液中 C、纯水中 D、有机试剂中 2．在以下的修饰碱基中哪种在氢键的形成方面不同于和它相关的碱基： A、2-甲基腺嘌呤 B、5-甲基胞嘧啶　C、5-羟甲基胞噙陵　D、1-甲基鸟瞟吟 3．热变性后的DNA： A、紫外吸收增加 B、磷酸二酯键断裂 C、形成三股螺旋 D、（G-C）％含量增加 4．DNA分子中的共价键有： A、碱基与脱氧核糖 1位碳（C-1′）之间的糖苷键。 B、磷酸与脱氧核糖2位碳上的羟基（2′-OH）之间的酯键。 C、碱基与脱氧核糖 2位碳（C-2′）之间的糖音键。 D、磷酸与脱氧核糖1位碳上的羟基（2′-OH）之间的酯键。 5．发生热变性后的DNA复性速度与： A、DNA的原始浓度有关。 B、催化复性的酶活性有关。 C、与DN A的长短无关。 D、与DNA分子中的重复序列无关。 6．下面关于核酸的叙述除哪个外都是正确的： A、在嘌呤和嘧啶碱之间存在着碱基配对。 B、当胸腺嘧啶与腺嘌呤配对时，甲基不影响氢键形成。 C、碱溶液只能水解RNA，不能水解DNA。 D、在DNA分子中由氢键连接的碱基平面与螺旋轴平行。 7．下列过程与DNA的人工克隆无关的是： A、用专一性的限制性内切酶在特定的互补位点切割质粒DNA和供体 B、通过连接酶催化质粒DNA与供体DNA接合。 C、将重组后的DNA通过结合反应引入寄主细胞。 D、常常根据载体所具有的抗药性来筛选含有重组DNA的细菌。 8．核酸分子中的共价键包括： A、嘌呤碱基第9位N与核糖第1位C之间连接的β-糖苷键 B、磷酸与磷酸之间的磷酸酯键 C、磷酸与核糖第1位C之间连接的磷酸酯键 D、核糖与核糖之间连接的糖苷键 9．下列哪种物质不是由核酸与蛋白质结合而成的复合物： A、病毒　　B、核糖体　C、E．coli的蛋白质生物合成70S起始物 D、线粒体内膜 10．下列关于核糖体的叙述正确的是： A、大小亚基紧密结合任何时候都不分开。B、细胞内有游离的也有与内质网结合的核糖体。 C、核糖体是一个完整的转录单位。 D、核糖体由两个相同的亚基组成。 11． Crick的摆动假说较好的描述了： 　A、密码子的第三位变动不影响与反密码子的正确配对。 B、新生肽链在核糖体上的延长机理。 　C、由链霉素引起的翻译错误。 D、溶原性噬菌体经过诱导可变成烈性噬菌体。 12．分离出某种病毒核酸的碱基组成为：A＝27％，G=30%，C=22%，T=21%，该病毒应该为： A、单链DNA 　 B、双链DNA C、单链RNA D、双链RNA 四、问答与计算： 1．用RNase T1限制降解tRNA得到一个长度为13个核苷酸的片段，再用RNaseT1完全降解得到下列产物：（a）ApCpApGp；（b）pGp；（c）ApCpU；（d）ApApUpApGp。用RNasec I完全降解得到下列产物：（a）ApGpApApUp；（b）pGpApCp；（c）U；(d)　ApGpApCp ，请写出该片段的顺序。 2．某一寡聚十六核苷酸，用RNaseT1降解得到：（a）ApUpUpCpCpGp；（b） ApCpUpCpGp；（c） pUpCpCpA；（d）Gp各一分子。用RNaseA降解得到：（a）1ApUp； （b）１GpGpApCp；（c）GpUp；(d) 5Cp；（e）2Up；（f）1A。请写出该片段的顺序。 3．​ 根据下列性质判断某一均匀的DNA样品应有的结构：（a）可与甲醛进行反应，并且能作为DNA聚合酶的模板、热变性时A260增加；（b）可与硝化纤维膜结合；(c)在高离子强度介质中的沉降系数比在低离于强度介质中稍高；（d）变性时在CsCI中的浮力密度增加约0.011g／cm3；(e) 变性后经区带离心得到A和B两个片段。A被切开一个缺口产生C，在高离子强度介质中，C与A的沉降系数相等，在低离子强度的介质中比A低，无论在哪种情况下，　C均比B高。 4．​ DNA样品在水浴中加热到一定温度，然后冷至室温测其OD260，请问在下列情况下加热与退火前后OD260的变化如何?（a）加热的温度接近该DNA的Tm值；（b）加热的温度远远超过该DNA的Tm值。 ５．有一核酸溶液通过实验得到下列结果：（a）加热使温度升高．该溶液的紫外吸收增加。迅速冷却紫外吸收没有明显的下降；（b）经CsCI梯度离心后，核酸位于1.77g/ml溶液层。(c)核酸经热变性后迅速冷却再离心，原来的浮力密度ρ＝1.77g/ml的区带消失，新带在ρ＝1.72g/ml出现。此带的紫外吸收只有原来的一半。将离心管里的组分重新混合，通过适当温度处理进行退火，再离心后新带消失，ρ＝1.77g/ml的原带又重新出现了。其紫外吸收与变性前相同。（d）用提高pH12然后中和到7的方法代替热变性重复（c）步骤，得到与（c）步骤的第一次离心后相同的结果，但经退火处理后ρ＝1.72g/ml的区带不消失。根据以上现象推断该核酸样品的结构。 6．如果E．coli染色体DNA的75％用来编码蛋白质．假定蛋白质的平均分子量为60×103。请问：若E．coli染色体大约能编码2000种蛋白质。求该染色体DNA的长度是多小？该染色体DNA的分子量大约是多少？（以三个碱基编码一个氨基酸，氨基酸平均分子量为120u，核苷酸平均均分子量为640计算。） 7．假定每个基因有900对核苷酸，并且有三分之一的DNA不编码蛋白质，人的一个体细胞（DNA量为6.4×109对核苷酸），有多少个基因？如果人体有1013个细胞．那么人体DNA的总长度是多少千米？等于地球与太阳之间距离（2.2 ×109千米）的多少倍? 8．根据同源蛋白质的知识，说明为什么编码同源蛋白质的基因（DNA片段）可以杂交? 9．有一噬菌体的突变株其DNA长度为15μm，而野生型的DNA长度为17μm，问该突变株的DNA中有多少个碱基缺失？ 10．用 RNaseT1降解纯 tRNA样品获得一条寡核苷酸片段，用蛇毒磷酸二酯酶完全水解。可产生pA，pC，pU和U，其比例是1：2：1：１，根据这一信息和tRNA3′端的特点能否推断tRNA3’端的核百酸顺序。 11．解释下列名词：（1）稀有碱基；（2）DNA超螺旋；u）DNA的增色和减色效应； （4）mRNA的帽子结构；（5）反密码子。 《蛋白质化学》补充习题参考 一、是非题 1错。2错。3错。4错。5错。6对。7对。8对。9错。10对。11对。12错。13对。14对。15错。16对。17对。18对。19错。20错、21对。22错。23错。24对。 25对。26对。27对。28错。29对。30对。 二、填空题 1.Pro； 2.Gly；3．Thr ，Scr；4.Phe；5.His；6.Cys 7．Val ，Ile，Thr ；8.Arg，Lys；9.1/2（pK1′+pK2′） 10．二硝基苯基氨基酸 DNP 11． CNBr（溴化氰） 胰蛋白酶 胰凝乳蛋白酶 胃蛋白酶 12．亲水 疏水 13．Gly－Arg－Met Ala－Pro；14．Thr Ser Lys 15．Sanger 一级结构 两 51 16．高 17．凯氏微量定氮法 紫外吸收法 福林（Folin）-酚法 双缩脲法 凯氏微量定道法 18．茚三酮 吲哚醌 茚三酮 吲哚醌 19．Phe Tyr Trp。 20．苯异氰酸酯。 21．液 固 保护氨基或竣基 缩合反应 去保护剂。 22．牛胰岛素。 23．X一射线衍射法 24．（αα） （βββ） （βαβ） 25．原胶原蛋白分子 胶原纤维 26．氢键 疏水作用 范德华力 27．竞争氢键 非极性侧链 28．蛋白质分子内在疏水作用力 29． Glu Lys Arg Gly Ala Ser 30． Ile→Ala→Se r→Giu 三、选择题 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 答案 C B C A C B A C B C B B C B D 四、问答与计算 1．在组成蛋白质的20种氨基酸中，根据氨基酸侧链基团的极性可分为三种： （1）带有非极性侧链基团的氨基酸： Ala， Val， Leu， 11。， Th。 trp． Met和 Pro。 （2）带有极性但不解离侧链基团的氨基酸：Thr，Ser，Tyr，Asn，Gln，Cys和Gly。 这些氨基酸的OH、CO一NH2和一SH，在pH7的生理条件下不能解离但显示极性。Gly的H+因受α一碳原子的影响，显示极弱的极性。 （3）带有解离侧链基团的氨基酸：在pH7的生理条件下解离，带正电荷的有Arg，Lys和 HiS；带负电荷的有： Asp和 Glu。在组成蛋白质的 20种氨基酸中， Pro不能参与形成真正的肽键，因为Pro是亚氨基酸，没有游离的氨基。 2．蛋白质分子所带净电荷为零时，溶液的pH值为该蛋白质的等电点。处于等电点状态的蛋白质分子外层的水化层被破坏，分子之间相互聚集形成较大的颗粒而沉淀下来。 3．在蛋白质分子中带电荷的氨基酸侧链部可以与金属离子以离子键的方式结合。例如血红蛋白分子中血红素带有的铁离子，凌肽酶A分子中的锌离子以及其它蛋白质分子中的铜、镁离子。体内常见的与金属离子结合的氨基酸His、Glu和Cys等。 4．氨基酸溶于纯水中溶液的pH大于或小于7，这正好说明了氨基酸具有兼性离子的性质。氨基酸的共同特点是既带有氨基也有羧基。还带出可解离和不可解离的侧链基团，当固体的氨基酸溶于纯水中时，pK值小于7的基团解离释放出质子使溶液变为酸性，pK′值大于7的基团接受质子使溶液变为碱性．在组成蛋白质的20种氨基酸中．一氨基一羧基的氨基酸溶于水后溶液基本为中性，一氨基二羧基的氨基酸溶于水后溶液pH小于7为酸性，二氨基一羧基的氨基酸，如Lsy。或带有胍基的精氨酸，带有咪唑基的组氨酸溶于水后溶液pH大于7为碱性。 5．蛋白质分子中主链骨架的重复单位称为肽单位，组成肽单位的6个原子，一（Cn一 CO—NH—Cn+1一）位于一个平面上所以也称其为肽平面。如下所示。 C1α一C O—N H——C2α一 肽单位的基本结构是固定的，并且有以下特征：（1）肽键中的C一N键（键长0.1325nm）；比正常的C一N单键（键长0.147nm）短，比C=N键（键长0.127nm）长．因此具有部分双键的性质不能自由旋转。 （2）肽单位是一个刚性平面结构，所以也可以说多肽链是由许多刚性平面连接起来的， 平面之间是α一碳原子、由ψ角和φ角决定了的构象不能轻易改变。 （3）在肽平面上C=O与N一N，或者C1α－C与N一C2α可以是顺式也可以是反式，在多肽链中的肽单位通常是反式。 （4）除 Pro外都是反式，反式构型比顺式构型能量低因此比较稳定。 Pro不含游离的氨 基，不能形成真正的肽鲢，由Pro参与形成的肽键可以是顺式也可以是反式。 6．（l） Lys， Asp－Gly－Ala－Ala－Glu－Ser－Gly。 DNP－Lys和DNP－Asp。 （2） Ala－Ala－His－Arg，Glu－Lys，Phe－Ile。 DNP－Ala， DNP－Glu和DNP－Phe。 （3） Tyr－Cys－Lys， Ala－Arg，Gly。 DNP－Tyr， DNP－Ala和DNP－Gly。 （4）该肽中不含Arg和Lys。所以不能被胰蛋白酶水解。 7．该肽的氨基酸顺序是：Gln－Arg－Tyr－Met－His。 N一末端容易环化说明N一末端为Gln。胰蛋白酶水解得到两个片段，一个为坂口试剂阳性，说明含有Arg，一个有强烈地紫外吸收，且呈Millon阳性，说明含有Tyr，两个肽段之间由一Arg－Tyr一相连。溴化氰处理后得到一游离碱性氨基酸，Panly阳性，可确定为His。顺序为Met－His。所以该肽的氨基酸顺序是：Gln－Arg－Tyr－Met－His。在PH—7时， Gln－Arg－Tyr－Met－His中： Gln的NH3+、 Arg的胍基+， His的咪唑基不带电荷、COO-净电荷为正．所以该肽的等电点应大于7。 8．Met－Asp－Phe－Thr－Ser。用BrCN处理得到一个游离的高丝氨酸说明N一末端是Met。胰凝乳蛋白酶水解得到两个片段，酸性强的含有甲硫氨酸表明： Met－Asp－Phe；羧肽酶A作用结果说明C端是一Thr－Ser。所以该五肽的顺序是：Met－AsP－Phe－Thr－Ser。 9．血红蛋白是一种寡聚蛋白由四个（ααββ）亚基组成，肌红蛋白只由一条多肽链组成；血红蛋白的α和β链与肌红蛋白具有相同的三级结构，在与氧的结合过程中肌红蛋白呈饱和曲线，但是由于血红蛋白具有协同效应，所以呈S型曲线。 10．五肽的氨基酸顺序是：Gln－Trp－Lys－Trp－Glu酸水解五肽只得到三种氨基酸，说明两种氨基酸被酸解破坏，可能是Gln和Trp。胰蛋白酶水解后得到的两个片段，说明Lys不是末端氨基酸。一个肽段带正电荷，与DNFB作用再用酸水解生成DNP-Glu，说明N-末端是Gln，且含有Arg；一个带负电荷可能含有Glu和中性氨基酸Trp，胰凝乳蛋白酶水解产生游离的Glu，表明C-末端是Glu并且是Trp-Glu，因此判断五肽的氨基酸顺序是Gln-Trp-Lys-Trp-Glu。 11．血红蛋白是一种寡聚蛋白，由四个（ααββ）亚基组成，在两个亚基之间夹着一个带 有三个负电荷基团的 DPG（ 2，3一二磷酸甘油酸）分子，与每个β亚基的三个正电荷基团（1位 Val的α一氨基， 82位Lys的ε一氨基，43位 His的咪唑基）互相吸引形成六个盐桥，这些盐桥在很大程度上束缚了血红蛋白的构象，导致它对氧的亲和力下降，远远低于无DPG存在时血红蛋白与氧的结合能力。换句话说，DPG使脱氧血红蛋白分子的四级结构进一步稳定，对氧的亲和力降低。在氧丰富的肺脏DPG浓度低，血红蛋白对氧的亲和力高，能最大限度地与氧结合，到了肌肉、脑及其它组织糖代谢旺盛，DPG丰富，插人到血红蛋白的分子中，导致血红蛋白与氧的亲和力降低，释放出氧。长期生活在高山缺氧地区的人群，血液中DPG的含量明显高于在平原和沿海地区生活的人群。 12．该蛋白质分子中总共可解离出（10＋2＋14）=26个质子（H+），当溶液的pH值达到该蛋白质的等电点时，蛋白质分子所带的净电荷为零，应有16个质于被摘定，即 10个羧基、 2个咪唑基和 4个氨基解离下来的 H+被滴定。 pH 1.0 3.5 6.0 10.0 12.0 解离的H+数 0 5 11 19 26 依此作曲线（图3一2）可知，当16个H+被滴定掉时，溶液的pH值约为9.5，即蛋白质的 pI= 9.5。 13．电泳分离技术是根据物质带电荷的多少达到分离的目的。待分离的物质所带电荷的差异越大分离效果就越好，所以应取两者pI的中间值，带正电荷的粒子电泳时向负极移动，带负电荷的粒子电泳时向正极移动。 （1）在pH5.8；（2）在pH8.2；(3)在PH4.9。 14．凝胶过滤是根据分子大小从混合物中分离蛋白质的最有效方法之一，所以又称分子筛。分子大的蛋白质比分子小的先被洗脱下来。根据待分离物质的分子大小，可知被洗脱下来的先后顺序为：肌球蛋白，过氧化氢酶，血清蛋白，胰凝乳蛋白酶原，肌红蛋白，细胞色素C。 15．（1）带有非极性侧链的氨基酸残基： Val， Pro， Phe，Ile。Ile位于分子内部；带有极性侧链的氨基酸残基：Asp，Lys．His。位于分子外部。 （2）因两者的侧链都比较小，疏水性和极性都小：Gly只有一个H+与α一碳原子相连，Ala只有CH2与α一碳原子相连，故它们既可以出现在分子内部，也可以出现在分子外部。 （3）它们在pH7.0时含有不带电荷的极性侧链，参与分子内部的氢键形成，从而减少了它们的极性。 （4）在球蛋白内部可见 Cys，因为Cys常常参与链内和链间的二硫键形成，使其极性减少。 16．凝胶过滤和超过滤都是蛋白质分离纯化过程中常用的技术．但是其原理和操作两者都不相同。凝胶过滤是根据蛋白质分子的大小，将样品中的各种蛋白质分子分开，具体操作是将样品通过装有一定规格凝胶的凝胶过滤柱，小分子的蛋白质进人凝胶孔内，大分子的蛋白质留在外面，然后用洗脱液洗脱，蛋白质依分子大小被洗脱，大分子先被洗脱，然后是小分子的蛋白质。超过滤是利用蛋白质分子不能穿过半透膜的特性除去蛋白质混合物中的小分子物质；具体操作是将样品装人透析袋然后利用高压或离心力，迫使蛋白质样品中的非蛋白的小分子溶质通过半透膜，蛋白质留在透析袋内。 17．亲和层析是根据配体与受体特异性结合的原理进行大分子物质分离的技术。例如：激素与其相应的受体、抗原与抗体，寡聚尿嘧啶核苷酸（Olig－dU）或寡聚胸腺嘧啶核苷酸（Olig－dT）与带有Poly－A尾巴的mRNA，酶与底物、辅酶和效应物等等，因此采用亲和层桥分离可以得到纯度很高的产品。亲和层析的基本原理和操作是：先把待纯化物质的特异性配基，通过适当的化学反应以共价键的方式与载体琼脂糖连接。为了达到较好的分离效果，常常在载体和配基之间加入连接臂，从而加大载体和配基的距离，防止载体影响大分子的蛋白质、酶以及核酸与配基结合。将制备好的琼脂糖装入层析柱，注人样品，能与配基结合的大分子留在柱内，不能结合的物质通过柱子流出，然后用含与大分子亲和力更强物质的洗脱液将结合在配基上的大分子物质洗脱下来。 18．采用饱和硫酸铵从蛋清中分离卵清蛋白，从胰脏分离各种蛋白质和酶．都是利用盐析法分离蛋白质的典型实例。其原理是大量中性盐的加入，使水的活度降低，使溶液中的自由水与蛋白质分子水化层的水．转变为盐离子的水化水，破坏蛋白质水化层，导致蛋白质沉淀析出。通过盐析作用沉淀的蛋白质保持它的天然构象和活性，再溶解后，可以行使正常的功能。操作时，根据待分离蛋白质盐析浓度的要求。配制一定浓度饱和硫酸铵溶液加入样品中，蛋白质就会慢慢析出。例如将蛋清用水稀释，加人硫酸铵至半饱和，其中的球蛋白沉淀析出，除去滤液得到球蛋白，留在滤液中的卵清清蛋白，通过酸化室温静止，过一段时间后，可得到卵清清蛋白晶体。 19．多肽链形成α一螺旋，每个螺旋由3.6个氨基酸残基组成，螺距为5.4nm。相邻的氨基酸之间垂直距离是1.5nm。多肽链形成α一螺旋后的长度是183nm，如果按每个氨基酸残基的平均分子量为120计算，这条多肽的分子量应为：14640。 20．（1）构型和构象：构型（configuration）是指在大分子化合物的立体异构体中，取代原子或基团在空间的取向。构型的改变需要涉及共价键的断裂和生成。不对称碳原子是指与四个不同基团相连的碳原子，含有一个不对称碳原子的化合物有两种不同的构型，含n个不对称碳原子，就有2n个立体异构体。构象（conformation）是指当单键旋转时，分子中的原子或基团形成不同的空间排列，不同的空间排列称为不同的构象，构象的改变不涉及共价键的断裂和生成。 （2）活性肽：是指在生物体内具有各种特殊生物学功能的长短不同的多肽。如Met一 和Leu一脑啡肽为五肽，催产素、加压素和谷胱甘肽等。 （3）ψ角和φ角：由氨基酸残基通过肽键连接形成多肽，两个肽键形成的肽平面之间通过α一碳原子相连。C2α一N1与C2α一C2都是单键，可以绕键轴自由旋转，C2α一N1旋转角度用φ角表示，C2α一C2旋转的角度用ψ角表示。单键顺时针旋转用‘＋’表示，单键逆时针旋转用‘一’表示。ψ角和φ角的大小决定了相邻两个肽平面在空间的相对位置，因此称为二面角。中角和甲角的大小和方向决定了蛋白质的构象。 （4）超二级结构：1973年，由Rossman提出的关于蛋白质空间结构的新概念，是指二级结构单元β折叠股和α一螺旋股，相互聚集形成有规律的更高一级的但又低于三级结构的结构，被称为超二级结构。 （5）蛋白质的变性和复性：蛋白质为大分子物质有一定空间结构和生物学功能。在各种物理和化学因素作用下，蛋白质构象发生变化导致其物理和化学性质发生变化，生物学功能丧失的过程称为变性。在一定条件下，变性的蛋白质恢复原来构象、性质和生物学功能的过程称为复性。 （6）免疫反应：是指抗原和抗体结合的反应。能引起动物体内抗体产生的物质称为抗原，几乎所有的外来蛋白质都是抗原，但不能说所有的抗原都是蛋白质。除蛋白质外多糖、核酸和其它的某些大分子物质，也可以作抗原。抗体就是免疫球蛋白。 （7）透析和超过滤：透析（dialysis）和超过滤（ultrafiltration）都是利用蛋白质不能通过半透膜的性质除去样品中小分子的非蛋白物质。具体的操作方法有些不同，透析是将样品装在透析袋，放在无离子水中进行，在透析期间要更换无离子水，直到完成。超过滤是利用压力或离心力强迫水和小分子物质通过半透膜达到纯化蛋白质的目的。 （8）盐析和盐溶：盐析（salting out）是指在高盐溶液中蛋白质溶解度降低，沉淀析出的现象。常用的饱和硫酸铵沉淀法分离纯化蛋白质就是利用盐析的原理，不同的蛋白质对饱和硫酸铵的要求不同，所以可以通过饱和硫酸锭的分级沉淀法分离各种蛋白质。盐溶（salting in）是指在适当的盐浓度溶液中蛋白质溶解度提高的现象，利用不同蛋白质对盐溶液的要求不同达到分离纯化蛋白质的目的。 《核酸的化学》补充习题参考答案 一、是非题 1对。2对。3对。4错。S对。6错。7错．８错。9对。10错。11对。12对。13对。14错。15对。16对。17错。18对。19对。20对。21错。 二、填空题 l．碱基　核糖 2．tRNA 3．（G－C）　（A－T） 4．核内　　携带遗传信息 5．基因 6．高　　　不变 7．反向平行　 5．4urn 　　10 8．脱氧核糖的第2位碳原子上没有羟基，不利于碱（-OH）作用使磷酸二酯键断裂。 9．U　A 10．20 　　　　60 11．GCTTAGTAGC 12．卫星DNA　　 tRNA 　　　rRNA　　　单拷贝（不重复） 13．解开　　　重新结合　　　复性 14．起始浓度　　　　重复序列多少 15．松弛（少绕）　　右　　　扭紧（多绕）　　　　左 16．三叶草倒L形 三、选择题 1．A 2．D 3．A 4．A 5．A 6．D 7．B 8．A 9．D 10．D 11．A 12．A 四、问答与计算 1．根据RNase T1降解 RNA生成Gp或以 Gp为 3′-末端寡核苷酸片段的特性， pGp为该片段的 5′-末端， ApCpＵ为3′-末端。根据RNase I降解RNA生成Cp， Up或以 Cp，Up为 3′-末端寡核苷酸片段的特性， GpApCp为 5′-末端， U为 3′-末端。将两种酶降解的片段叠加，可得该片段的全部顺序为： pGpApCpApGpApApUpApGpApCpU 2．根据RNase T1特异性地降解G与相邻核苷酸之间的磷酸二酯键生成Gp或以Gp 为3′-末端寡核苷酸片段的特性，以及根据RNase A特异性地降解C和U与相邻 核苷酸之间的磷酸二酯键生成Cp、Up，或以Cp、Up为3′-末端寡核苷酸片段的特性，将两种酶降解的片段叠加，可得该片段的全部顺序为： ApUpUpCpCpGpGpApCpUpCpGpUpCpCpA 3．根据DNA结构鉴定的一般标准，可判断DNA样品是一个由一条环状单链A和一条线状单链B组成的环状DNA分子，B链的长度短于A，所以该环状DNA分子具有部分单链。实验数据也表明该DNA分子具有单链性质（a，b，d，e，f）。由e可知A为环状单链，只有这样，在被切开一个切口时，才能产生与其沉降系数接近的线状单链C。由于C的沉降系数＞B，A的长度＞B，所以A与B形成环状分子，除A与B互补双链外，还有A剩余部分的单链。 ４．(a) 加热的温度接近该DNA的Tm值，开始退火复性后的A260与变性前应完全相同，因为在接近Tm值的温度时，DNA的两条链并未完全分开，所以复性可以达到与变性前相同的程度。 （b）加热的温度远远超过该DNA的Tm值，退火复性后的A260比变性前高，因为在远远超过Tm值的温度时，DNA的两条链完全分开复性不容易达到与变性前相同的程度。 5．（a）紫外吸收随温度升高而增大，迅速冷却后，紫外吸收并不降低说明此样品分子为含氢键丰富的双键结构。 （b） 经CsCL密度梯度离心后，ρ值较高，表明此样品中除 DNA片段外，还有 RNA片段。 （c）热变性后迅速离心，重新离心出现新带，这说明两条链的ρ值不同，一条ρ- 1.720是DNA的特征带，另一条ρ值＞1.80，由于密度太大，离心时不能形成区带，但此链仍然完整存在，退火后重新出现就是证据。 (d) 双链中ρ值大的一条链被碱降解说明此链是RNA。 综上所述，此核酸样品是由一条DNA片段和一条RNA片段形成的杂交分子。 6．设E．coli染色体应有的碱基为x，编码蛋白质的基因片段中应有的碱基对数为： 3×2000×60000／120=3×106=0.75x x=3×106/0.75=4×106（碱基对） 染色体的长度=0.34nm×4×106 =1.36×106nm。 染色体DNA的分子量＝640×4×106＝2.56×109 u 7．每个体细胞中有： （6.4×109－6.4×109×1/3）/900=4.72×106(个基因) 　　　　　 每个体细胞中DNA的长度：6.4×109×0.34nm=2.2×109nm=2.2km 人体内DNA的总长度：2.2×1013千米 等于地球与太阳之间距离的：（2.2×1013）／（2.2×109）=104倍 8．同源蛋白质是指来源不同的同一种蛋白质，它们具有基本相同的氨基酸序列，所以它们的基因具有相同的核着酸序列。当将带有同源蛋白质基因的＊N八片段，进行杂交时．形成杂交分子的机会就比较多。 9．显然，突变株的DNA比正常株的DNA短2μm 2μm＝2×104Å，2×104/3.4=5.88×103 所以大约有5.88×103个碱基对缺失。 10．tRNA的功能是在蛋白质生物合成的过程中，转运氨基酸到核糖体参与肽链的形成。其3′-端有一共同的序列是CCA，根据蛇毒磷酸二酯酶的水解产物可以推断该tRNA经RNase T1降解的寡核苷酸片段顺序为UpUpCpCpA 16．解释名词： （l）稀有碱基又称修饰碱基，这些碱基在核酸分子中含量比较少，但它们是天然存 在不是人工合成的，是核酸合成后，进一步加工而成。修饰碱基一般是在原有 碱基的基础上，经甲基化，乙酸化，氢化，氟化以及硫化而成。如：5一甲基胞 苷（M5C） 5,6一双氢尿苷（D）， 4-硫代尿苷（S4U）等。另外有一种比较特殊 的核甘：假尿嘧啶核苷（ψ）是由于碱基与核糖连接的方式与众不同，即尿嘧啶5位碳与核苷形成的C—C糖昔键。tRNA中含修饰碱基比较多。 （2）DNA超螺旋是DNA在双螺旋结构基础上进一步扭曲形成的三级结构。在双螺 旋结构中，每旋转一圈含有10个碱基对，处于能量最低的状态，少于10个就会 形成右手超螺旋，反之为左手超螺旋，前者称之为负超螺旋，后者称之为正超 螺旋。自然界存在的主要是负超螺旋。原核细胞中的DNA超螺旋是在DNA旋 转酶作用下，由ATP提供能量形成的环状DNA负超螺旋；真核细胞中的DNA 与组蛋白形成的核小体以正超螺旋结构存在。 （3）增色效应是指DNA变性后紫外吸收值增加的现象。减色效应是指，变性DNA 复性后紫外吸收值减少的现象。 （4）真核细胞中的mRNA的5′-端有一段特殊的结构，即帽子结构。m7G5ppp5′ 　（5）反密码子是指tRNA分子中反密码环中三个与mRNA上密码子互补的核苷酸，反密码子决定tRNA携带的氨基酸种类，由于每一个氨基酸不止有一个密码子，所以携带同一种氨基酸有多个tRNA。为了防止由于第三个密码子不同的同一种氨基酸在蛋白质生物合成中发生错误，反密码子的5′端常常出现次黄嘌呤核苷酸（I）， I可以与U、 A、 C三种碱基配对，所以称其为“变偶碱基”。