第3章 蛋白质化学答案(2)

变性蛋白质的特性：溶解度显著减小，不溶于水，在中性溶液中可沉淀和凝固，但溶于酸及碱液中。结晶或生物活性(如免疫性、酶活性)部分或完全消失。粘度和旋光值及分子的不对称性皆有增加，等电点提高。一些侧链基团的暴露,化学性质活跃。变性蛋白质易被酶消化。

蛋白质变性的因素： 热、酸、碱、有机溶剂、光、X射线、紫外线、尿素、盐酸胍、水杨酸、磷钨酸、去垢剂、高压、剧烈振荡等均可引起蛋白质的变性。 14、叙述沉淀蛋白质的方法。

解：一定条件下，蛋白质在溶液中是稳定性的。其稳定性与质点大小、电荷和水化作用有关，任何影响这些条件的因素都会破坏蛋白质溶液的稳定性，使蛋白质从溶液中沉淀出来。

方法：加酸沉淀蛋白质 (等电点)。加中性盐沉淀蛋白质(盐析)。有机溶剂沉淀蛋白质。重金属盐沉淀蛋白质。加热变性凝固。生物碱试剂沉淀蛋白质。抗体对抗原蛋白质的沉淀。

15、蛋白质分离分析技术常用的有哪几种？

解：根据分子量、溶解度的不同、电荷的差异、吸附性质或对其它分子的亲和力等进行分离。

分子量：透析和超过滤，密度梯度离心，凝胶过滤 溶解度：等电点沉淀，盐析，有机溶剂分级分离法 电荷的差异：电泳，离子交换层析 。 吸附性质：吸附层析法。 亲和力：亲和层析

16、简述凝胶过滤、电泳基本原理。

解：凝胶层析法，即凝胶过滤法，是利用凝胶把分子大小不同的物质分离开的一种方法，又称为分子筛层析法，排阻层析法。凝胶本身是一种分子筛，它可以把分子按大小不同进行分离，好象过筛可以把大颗粒与小颗粒分开一样。

SDS —凝胶电泳法：在蛋白质溶液中加入SDS 和巯基乙醇后，巯基乙醇能使蛋白质分子中的二硫键还原，SDS能使蛋白质的氢键、疏水键打开，并结合到蛋白质分子上，形成蛋白质—SDS复合物。在一定条件下，SDS与大多数蛋白质的结合比为1.4gSDS／1g蛋白质。由于十二烷基硫酸根带负电，使各种蛋白质的SDS—复合物都带上相同密度的负电荷，它的量大大超过蛋白质分子原有的电荷量，因而掩盖了不同种类蛋白质间原有的电荷差别。SDS与蛋白质结合后，还引起了蛋白质构象的改变。蛋白质—SDS复合物在水溶液中的形状，近似于雪茄烟形的长椭圆棒，不同蛋白质的SDS复合物的短轴长度都一样，约为1.8nm，而长轴则随蛋白质的抓成正比地变化，这样的蛋白质—SDS复合物，在凝胶电泳中的迁移率，不再受蛋白质原有电荷和形状的影响，而只是椭圆棒的长度也就是蛋白质M的函数。

17．测得一种蛋白质分子中Trp残基占分子量的0.29%，计算该蛋白质的最低分子量（注：Trp的分子量为204Da）。

解：Trp残基MW/蛋白质MW＝0.29%，蛋白质MW＝204/0.29%=64138Da。

18．一种蛋白质按其重量含有1.65%亮氨酸和2.48%异亮氨酸，计算该蛋白质最低分子量。（注：两种氨基酸的分子量都是131Da）。 解：异亮氨酸/亮氨酸＝2.48%/1.65%＝1.5/1＝3/2

所以，在此蛋白质中的亮氨酸至少有2个，异亮氨酸至少有3个。由此推理出： 1.65%＝2×（131－18）/蛋白质MW，蛋白质MW＝13697Da。

19．以nm为单位计算α-角蛋白卷曲螺旋的长度，假定肽链是由100个氨基酸残基组成的。

1. 解：α-角蛋白的每条肽链呈α-螺旋构想，而每个α-螺旋含3.6个氨基酸

残基。在α-角蛋白中，每圈螺旋的长度为0.51nm。因此长度是（100÷3.6）×0.51＝14.2nm。

20、指出下列蛋白质通过凝胶过滤层析柱（蛋白质分离范围从5000到400000）时的洗脱顺序。肌红蛋白：16900；过氧化氢酶：247500；细胞色素C：13370；肌球蛋白：524800；胰凝乳蛋白酶原：23240；血清清蛋白：68500。

解：凝胶过滤是蛋白质分离和纯化的一种较好的方法，它是根据蛋白质分子量的大小达到分离的目的。一般是分子大的先洗脱下来，分子小的后洗脱下来。所以，这些蛋白质洗脱的顺序为：肌球蛋白→过氧化氢酶→血清清蛋白→胰凝乳蛋白酶原→肌红蛋白→细胞色素C。 21、回答下面问题：

①Trp、Gln哪种氨基酸更有可能出现在蛋白分子表面？ ②Ser、Val哪种氨基酸更有可能出现在蛋白分子内部？ ③Leu、Ile哪种氨基酸更少可能出现在α-螺旋的中间？ ④Cys、Ser哪种氨基酸更有可能出现在β-折叠中？

解：①Gln是亲水性残基，它比Trp更有可能出现在蛋白质分子表面。

②Val是非极性残基，它比Ser更有可能位于蛋白质分子的内部。 ③Ile在它的β碳位上有分支，不利于α-螺旋的形成，因此它通常不出现在α-螺旋中。

④侧链小的氨基酸残基常出现在β-折叠中，因为这有利于片层的形成。所以Ser更有可能出现在β-折叠中。

拓展题（说明：1、本部分内容仅作为开拓同学们的思路，不作为必须完成的作业。2、希望同学们借助图书馆完成该部分内容）

1、请设计从猪血中分离SOD酶的工艺路线，说明设计依据和应该注意的问题。 2、请分析蛋白质变性对我们的生活和工作可能产生的影响。

3、某氨基酸溶于pH为7的水中，所得氨基酸溶液pH为6，问此氨基酸pI是大于6、等于6还是小于6？

4、有一种多肽，其侧链上羧基30个（pK＝4.3），嘧唑基有10个（pK＝7），?－N＋H3（pK＝10），设C末端?－羧基pK＝3.5，N－末端氨基pK＝9.5，计算此多肽的pI。

5、多聚赖氨酸（poly－Lys）在pH7时呈无规线团，在pH10时则呈?－螺旋；而多聚的谷氨酸酸（poly－Glu）在pH7时也呈无规线团，而在pH4时则呈?－螺旋，为什么？

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