蛋白质结构类（共4篇）
蛋白质结构类 篇1
近年来,可食性涂膜保鲜技术因其成本低廉、安全无毒、保鲜效果良好而备受关注且得到广泛的研究和应用。果蔬含有丰富的碳水化合物、维生素、矿物质和膳食纤维,是保证人类膳食营养均衡的必要物质,且在保障人体健康上发挥着重要作用。然而,大多数果蔬经采摘后仍进行旺盛的呼吸代谢,运输及常温贮存过程中易被霉菌、细菌等感染而发生腐败变质,失去其原有食用价值且造成巨大经济损失。目前,果蔬的保鲜方法主要有低温贮藏、减压贮藏、气调保鲜、射线辐照杀菌和涂膜保鲜等。相比设备复杂、技术难度高且经济成本大的果蔬贮藏保鲜技术,可食性涂膜保鲜技术凭借其成本低廉、安全、高效的优点而成为果蔬保鲜技术方向的研究热点。
可食性涂膜概述
涂膜技术是将以天然可食性大分子物质(如多糖类、蛋白质类和脂类等)为主要成分的膜液涂抹或喷洒在食品表面,干燥后在食品表面形成一种结构紧密、具有一定抗拉强度的薄膜。该膜的形成可改善果实色泽、降低其呼吸强度及蒸腾作用,延缓内含物的分解和内外界气体交换对食品的影响,抑制食品表面微生物的繁殖,从而防止腐败并延长食品的货架期。据相关研究报道,涂膜保鲜技术早在20世纪20年代已应用于果蔬的防腐保鲜,之后逐渐扩大到其他食品。
蛋白涂膜在果蔬保鲜中的应用
大豆分离蛋白膜
大豆分离蛋白是一种以低温脱脂大豆粕为原料生产的高纯度大豆蛋白产品,蛋白质含量高达90%,具有较高的生物效价,消化率高易被人体吸收,并具有许多保健功能,如降低胆固醇含量、增加钙含量等。
大豆分离蛋白膜在蛋白质类可食性膜中应用最为广泛,其具有较高的拉伸强度、良好的弹性和韧性,优良的防潮性、阻隔性、成膜性、可食用性及可降解性,还具有一定的抗菌能力,可有效地保持水分,阻止氧气渗入,是一种天然安全的涂膜材料,近几年已应用于食品保鲜领域。
刘开华等人研究发现5%大豆分离蛋白溶液中添加200 mg/kg茶多酚涂膜处理后可延长红富士苹果的贮藏期,并能较好地保持贮藏期果实的品质。林顺顺等人以大豆分离蛋白、壳聚糖和褐藻酸钠为涂膜材料,制得鲜切马铃薯的复合保鲜膜,结果表明大豆分离蛋白复合涂膜可有效降低失重率、抑制褐变强度、保持鲜切马铃薯片的感官品质。
玉米醇溶蛋白膜
玉米醇溶蛋白中富含含硫氨基酸,蛋白质分子间以较强的二硫键、疏水键相连,使得玉米醇溶蛋白具有良好的成膜特性。
玉米醇溶蛋白膜具有良好的阻氧阻湿性、耐热耐脂性、溶解速度快、韧性强和透明度高等优点,对空气有较好的阻隔作用,能抑制食品中水分蒸发,防止其成分被氧化,且具有一定的抑菌作用,安全无毒无污染。目前,已有将玉米醇溶蛋白用于青椒、西红柿、香蕉和猕猴桃涂膜保鲜的报道。
何慧等人以玉米醇溶蛋白为涂膜材料制得可食性膜用于青椒及西红柿的涂膜保鲜,证实玉米醇溶蛋白膜起到显著的抑菌作用,可有效延长果蔬的货架期。
小麦面筋蛋白膜
小麦面筋营养价值很高,具有粘弹性、延伸性、薄膜成型性和吸水性等功能特性。小麦面筋蛋白是优质的蛋白源,醇溶蛋白和麦谷蛋白为面筋的主要成分,占面筋干物质80%左右,麦醇溶蛋白是单肽链,通过分子内二硫键、氢键、及疏水键相连形成较紧密的三维结构,具有较好延伸性。麦谷蛋白是由17~20个多肽亚基通过分子间二硫键相连而成非均质的大分子聚合体,具有较强弹性。在适当成膜条件下可制得具有一定机械性能和阻隔性的可食性膜,应用前景广阔。
陈新健在常温条件下对荔枝进行小麦面筋蛋白涂膜处理保鲜试验,依据贮藏期间果皮褐变、感官指标、腐烂程度和营养成分的变化评定保鲜效果时发现,这种保鲜技术可使荔枝的保鲜期由2~3 d延长到7 d。
乳清蛋白膜
乳清蛋白是奶酪加工的副产物,营养成分丰富,含有人体必需的8种氨基酸,有较佳的成膜能力,可用来制备透明、有弹性的高分子膜,并且该膜对氧气有较好的阻隔能力。
阳晖等人采用乳清蛋白可食性膜对圣女果进行涂膜保鲜试验,发现乳清蛋白可食性膜在一定程度上减缓了圣女果腐烂和失重,具有一定的保鲜作用。Tien CL等人采用乳清蛋白膜对苹果和马铃薯进行研究,发现乳清蛋白膜可有效降低其自身的呼吸作用,保持营养成分,阻止氧化褐变,延长货架期。
卵白蛋白膜
卵白蛋白为鸡蛋主要蛋白组分,可通过不同分子间相互作用,形成一种稳定的乳状液,使溶剂挥发而形成具有网络结构的薄膜,该膜具有一定的阻水性和透气性,因而在果蔬保鲜方面、食品包装方面等有一定的应用前景。目前,国内对卵白蛋白可食性膜的研究尚且不多。
岳喜庆等人利用卵白蛋白涂膜樱桃番茄,研究发现卵白蛋白涂膜保鲜樱桃番茄可以较好地保留新鲜果实的质地、口感及外观,低温涂膜保鲜期可达15~20 d以上。
总结与展望
蛋白质类可食膜因具有优良的成膜特性和良好的保鲜效果,作为一种安全高效的膜材料成为果蔬抑菌保鲜领域的研究热点。然而单一的蛋白膜机械强度不足严重限制了其在食品工业中的应用,因此,可以对蛋白质膜材料进行改性处理,或与其它涂膜材料(多糖类、脂质类)制得复合膜,改善蛋白膜的功能特性。应针对不同种类果蔬开发相对应的可食性膜并结合低温保鲜等方法,使其达到最佳的保鲜效果。且着力将研究成果与生产相结合,形成产业链,提高产业化程度。
蛋白质结构类 篇2
蛋白质的种类
蛋白质的化学结构非常复杂，大多数蛋白质的化学结构尚未阐明，因此无法根据蛋白质的化学结构进行分类。在营养学上常按营养价值分类。
1.完全蛋白质
是指含必需氨基酸种类齐全、数量充裕、比例适当，不但能维持人的健康，并能促进儿童生长发育的蛋白质。如乳类中的酪蛋白、乳白蛋白，蛋类中的卵白蛋白、卵磷蛋白，肉类中的白蛋白等。
2.半完全蛋白质
是指所含必需氨基酸种类齐全，但有的.数量不足，比例不适当，可以维持生命，但不能促进生长发育的蛋白质。如小麦中的麦胶蛋白等。
3.不完全蛋白质
蛋白质结构类 篇3
关键词：微生物合成,蛋白质类医用高分子,分子生物学技术,分子设计
蛋白质类医用高分子是一类极有发展前途的天然医用高分子材料。十年来,随着生物医学工程、材料科学和生物技术的发展,蛋白质类医用高分子及其制品正以其良好的生物相容性、可降解性、无毒性等优异性能而获得越来越多的医学临床应用。由于蛋白质类医用高分子存在着不易大量制备、价格昂贵等问题,而且作为材料其性能也难以符合生物医学工程的要求。随着分子生物学技术的发展,微生物表达系统的日益成熟,以微生物做为生物反应器,发酵生产蛋白质类医用高分子成为可能。
常见的蛋白质类医用高分子包括胶原与明胶、弹性蛋白、丝蛋白[1]。这些蛋白质高分子在结构上有一个共同的特点即具有重复性结构单元。如表1所示。
这种重复性结构单元的存在为蛋白质类医用高分子的分子设计奠定了基础。微生物合成的一般做法是:根据重复性结构单元的序列,化学合成相应的基因片断,称之为基因单体。通过体外基因构建,对基因单体进行多聚化,以获得确定长度的目的基因,最后将目的基因转入微生物宿主进行表达,发酵生产出特异的蛋白质高分子。本文将遵循这样的思路,介绍胶原与明胶、弹性蛋白、丝蛋白的微生物合成进展。
1 胶原与明胶
1.1 胶原与明胶的应用现状
胶原是一组由多种糖蛋白分子组成的大家族,是结缔组织的主要蛋白质成分,约占机体总蛋白的25%。到目前为止至少发现了30余种胶原蛋白链的编码基因,这些不同的胶原蛋白链,以不同的方式组合,至少可以形成16种以上的呈棒状三股螺旋形式的胶原分子[2]。胶原具有其他材料无可比拟的生物相容性、生物可降解性及生物活性,因而在医学上有多种用途,如用作植入物、止血剂、药物输送剂、组织工程支架等。明胶与胶原具有同源性,是胶原部分水解而得到的一类蛋白质。在胶原广泛深入应用的同时,明胶所表现出来的一些良好的理化性能,以及在成本上的优势,使其在医药工业、临床医学和临床治疗中也有着广泛应用[3]。然而目前医学上使用的胶原与明胶主要是从动物体组织中分离的,主要限于Ⅰ型胶原。来源于动物体的胶原,其化学组成不一致,产品性能重复性差,而且还存在着被病原体污染的风险,这些问题限制了胶原与明胶的进一步应用。
1.2 胶原与明胶的微生物合成
长期以来,研究人员致力于通过微生物合成胶原。明胶是由胶原水解变性而成,微生物合成重组明胶有两种思路:其一,微生物合成重组胶原后,在下游提取过程中变性即可。其二,采用胶原基因的部分序列进行微生物表达。Taisuke Kajino[4]等研究了利用短芽孢杆菌(Bacillus brevis)来生产重组胶原。在人Ⅰ型胶原的基础上,根据短芽孢杆菌的密码子偏好性,设计了两种能编码不同氨基酸片断的基因单体,体外进行多聚化,之后将多聚化的基因插入到短芽孢杆菌的表达载体中,当融合入一个分泌信号序列后,可以有效地分泌胶原类似蛋白,产率达0.5g/L。David Olsen[5]研究小组,采用毕赤酵母表达系统,将胶原基因与4脯氨酸羟化酶基因(胶原合成的关键基因,促进胶原分子三股螺旋的形成)共表达,从而高水平地表达人Ⅰ型、Ⅱ型和Ⅲ型胶原,生产出来的重组胶原具有羟基化和热稳定的特性。同时,他们采用人Ⅰ型胶原α链基因的部分序列,通过毕赤酵母与汉森酵母成功地表达了重组明胶,重组明胶具有确定的分子量和物理化学特性,是一种不同于动物来源的新型医用高分子材料。芬兰Johanna Myllyharju[6]等通过毕赤酵母系统分泌表达重组人Ⅰ型胶原,研究了胶原分子量与结构对其分泌表达的影响。作者设计了胶原α链全长基因、胶原α链基因的部分序列以及带有折叠区域的部分序列,再将这三个基因转入毕赤酵母中,使用分泌表达载体自身的信号肽,表达出Ⅰ型胶原α链、部分Ⅰ型胶原链、三股螺旋结构的胶原。结果发现部分Ⅰ型胶原链比Ⅰ型胶原链分泌表达量更多,而三联体胶原无法有效表达,积累在胞内。综上所述,目前重组胶原与明胶的微生物合成在酵母特别是毕赤酵母体系中获得了较好的效果,是该领域的研究热点。重组胶原与明胶具有均一稳定的性质,而且能够制备稀有的具有特殊性能的胶原产品,而这些产品在天然过程中由于含量稀少几乎是不可能获得的。
2 弹性蛋白类似物
2.1 弹性蛋白类似物的来源与性质
弹性蛋白是弹性纤维的主要成分,具有延伸率高、弹性模量低的优异性能,这与弹性蛋白在结构上包含许多交联有关。通过对弹性蛋白的可溶性前体(弹性蛋白原)的序列进行分析,发现交联区段富含甘氨酸、脯氨酸、缬氨酸,即具有GVGVP及APGVGV的重复单元[7]。研究人员[8]以GVGVP为基本结构单元经过多次重复而设计出一类新型的医用高分子材料:弹性蛋白类似物(elastin-like polymers,ELPs)。这类蛋白具有逆转变温度的性质即存在一个溶液与凝胶相互转变的临界温度。ELPs这种独特的性质使其作为一种功能医用高分子在药物控释领域有着得天独厚的优势[9]。
2.1 弹性蛋白类似物的微生物合成
弹性蛋白类似物的微生物合成以常见的微生物表达系统如大肠杆菌为生物反应器。Ashutosh Chilkoti[10,11]的研究小组在ELPs的微生物合成领域作了大量的研究。采用递归定向连接的策略构建了一系列的ELPs多聚体基因,通过大肠杆菌表达出多种具有确定分子量的ELPs,同时进行了ELPs作为肿瘤药物输送载体的相关研究。最近,该小组优化了ELPs在大肠杆菌中的表达,设计了带有GFP(绿色荧光蛋白)的ELP融合蛋白,GFP是为了检测融合蛋白表达的动力学行为。他们通过优化培养基成分,采用基础培养基替代LB培养基以降低成本,同时,添加外源氨基酸如天冬氨酸、谷氨酸。最终ELP融合蛋白的表达量提高了36倍,达到1.6g/L,这是有文献报道的ELPs的最高表达量,而成本则降低了8倍。
Hamidreza Ghandehar等人[12]将丝结构单元引入弹性蛋白类似物中构成SFLPs(silk-elastin like polymers,SELPs),它在结构上同时具有丝结构单元(GAGAGS)与弹性蛋白结构单元(GVGVP),并由这两种结构单元串联重复排列构成。其中类丝结构单元会自发形成β片层结构,从而赋予材料的热稳定性和化学稳定性,而弹性蛋白结构单元则赋予材料柔韧性和水溶性,因此只要在分子水平上控制这两种结构单元的长度与比例,就可以达到控制材料性能的目的。正是出于这方面考虑,目前Hamidreza Ghandehar的研究小组已利用微生物成功表达了十几种的SELPs,其中有几种极具商业化生产的潜力,如SELP47K,它的单体由4个丝结构单元、3个弹性蛋白结构单元以及1个含赖氨酸残基的结构单元组成[13]。在此基础上Hamidreza Ghandehari等人通过分子生物学技术对SELP47K进行结构改造,在DNA水平上,将8个弹性蛋白结构单元的序列插入SELP47K的单体基因中,表达的新蛋白命名为SELP415K。作者通过比较SELP47K与SELP415K的特性,指出基因工程技术对改造SELPs结构的重要性[14]。通过分子设计的SELPs可以在生理条件下进行溶液-凝胶转变,在医药上具有很多应用,特别是作为药物与基因输送的载体[15]。
弹性蛋白类似物是微生物合成蛋白质高分子的一个成功实例,通过分子设计精确地控制其分子量和结构特征,从而间接地控制产品的性能。这提供了蛋白质类医用高分子产品开发的新思路,根据实际需要,通过分子设计生产出特定的蛋白质高分子。
3 丝蛋白
3.1 丝素蛋白的微生物合成
蚕丝的主要成分是丝素蛋白,研究表明丝素蛋白具有良好的生物相容性、无毒、无刺激性、可生物降解,在生物医学领域有着广泛应用[16]。由于蚕丝可大量采集,来源广泛,几乎很少采用微生物进行生产。然而蚕丝在性能上也存在着不耐皱、易变黄等缺陷,因此目前丝素蛋白的微生物合成研究主要集中在研究蚕丝性能与丝素蛋白结构的关系,以期改进蚕丝的性能,使之更适合于生物医学工程的应用。Tetsuo Asakura[17]等为了制备高性能的丝素蛋白,将家蚕(Bombyx mori)丝素蛋白结晶区肽段(GAGSGA)2、蓖麻蚕(Samia cynthia ricini)丝素蛋白结晶区肽段(Ala)12在基因水平上融合,获得(A12SGS)4基因。同时将这两个肽段分别与蜘蛛拖丝蛋白结晶区肽段(Ala)6、甘氨酸富含区肽段(GGA)4融合,获得(A6SCS)8与(A12SGS)4基因,再将这三个融合基因转入大肠杆菌,表达出相应的融合蛋白。结构研究表明,用三氟乙酸与甲酸先后处理,(A12SGS)4与(A12SGS)4的构象会从α螺旋转变为β片层,而(A6SCS)8的构象则保持β片层不变,表明融合蛋白具有良好的机械性能。近年来,苏州大学的研究人员与上海细胞生化所合作,通过基因工程技术研究丝素蛋白的肽段与蚕丝性能的关系,以来源于丝素蛋白H链结晶区的GAGAGS氨基酸序列为基础,设计并合成(GAGAGS)8的肽段基因,并将其转入毕赤酵母中分泌表达,获得了0.202g/L的表达量[18]。
3.2 蛛丝蛋白
3.2.1 蛛丝蛋白的性质与应用
蜘蛛丝既轻又坚韧,所具有的强固性和柔韧性是其他人造纤维材料无法同时比拟的,是自然界性能最好的天然蛋白质纤维之一。蛛丝是由蛋白质组成,具有生物可降解性和生物相容性,所以蛛丝蛋白在生物医学领域中的外科手术缝合线、细胞和组织培养用的支持载体及药物缓释系统等方面有不可估量的应用前景[19]。蛛丝蛋白特别是来自棒络新妇蛛(Nephila clavipes)大壶状腺产生的拖丝蛋白,具有优异的力学性能与良好的生物相容性,在生物医学工程领域有着极大的应用潜力,目前已有大量的研究集中于此。
3.2.2 蛛丝蛋白的微生物合成
由于蜘蛛人工饲养的不可能性,蛛丝蛋白的获取十分困难,直到上世纪90年代初,Lewis Randolph[20]等通过基因测序的方法报道了棒络新妇蛛拖丝蛋白的部分序列,分别命名为spidroin 1与spidroin 2。自此,研究人员主要应用基因工程的方法获得蛛丝蛋白。Fahnestock Stephen[21,22,23]的研究小组,根据已报道的spidroin 1单元序列为基础,设计了由101个氨基酸组成的蛛丝蛋白单体。以大肠杆菌(E.coli)作为微生物宿主,采用大肠杆菌偏好的密码子,化学合成基因单体,多聚化至8聚体、16聚体,转入大肠杆菌进行表达,结果显示大肠杆菌表达的重组蛛丝蛋白具有明显的长度不均一性。其后以毕赤酵母(P.pastoris)作为微生物宿主,采用同样的思路进行表达,结果表明重组蛛丝蛋白长度不均一性的现象仍然存在,但与原核宿主相比,情况有所改善。此外,毕赤酵母表达的蛛丝蛋白氨基酸数目可达到3 000个,已接近天然蛛丝蛋白的水平。与大肠杆菌相比,毕赤酵母表达系统的另一优势为分泌表达,分泌表达使重组蛛丝蛋白的纯化变得比较容易。Tufts大学kaplan David[24]等,将蛛丝蛋白与其它材料的功能氨基酸序列在基因水平上融合,以期达到开发新型可控组装重组蛛丝蛋白的目的,如将来源于spidroin 1的重组蛛丝蛋白与硅化过程中起关键作用的蛋白silaffins的R5肽段在分子水平上融合,产生的融合蛋白既具有蛛丝蛋白自组装的特性,又可以发生矿化反应,经过处理可以形成纳米级复合物。此外,Kaplan David还将拖丝蛋白基因与牙本质基质蛋白Ⅰ基因序列连接在一起。牙本质基质蛋白Ⅰ能控制成核作用及羟磷石灰石的生长,而蛛丝蛋白本身具有优异的机械性能与自组装特性,这样通过大肠杆菌表达系统生产出来的融合蛋白具有广泛的应用潜能[25]。
作者单位在棒络新妇蛛拖丝蛋白的微生物合成领域也做了大量的研究。基于拖丝蛋白高度重复序列和部分cDNA序列,合成蜘蛛拖丝蛋白基因单体,通过头尾相连的构建策略,得到拖丝蛋白多聚体[26]。在此基础上,进一步应用基因工程的方法,在拖丝蛋白基因序列中引入细胞黏附因子RGD密码子,人工设计合成特殊的RGD一蜘蛛拖丝蛋白基因单体序列,倍加成16聚体,实现了重组蛛丝蛋白在大肠杆菌细胞的高效表达,同时建立了一套简便、快速、低成本的分离纯化方法。通过高密度发酵,获得了大量的重组蛛丝蛋白[27]。通过添加甘氨酸与丙氨酸、降低培养温度,优化了高密度发酵的条件,最终重组蛛丝蛋白的表达量占菌体总蛋白的20.8%[28]。近年来,作者单位又构建了32聚体、64聚体RGD蛛丝蛋白基因,并在大肠杆菌中获得了较好的表达[29]。在获得了大量重组蛛丝蛋白之后,本室进行了一系列的重组蛛丝蛋白作为医用高分子材料的生物相容性研究。此外,中国农业大学和中科院动物所也在重组蛛丝蛋白的表达方面有报道。潘红春[30]等克隆到悦目金蛛大壶状腺丝蛋白基因,并将该基因连接到表达载体上,转入大肠杆菌进行表达,表达量为40mg/l。
4 问题与前景展望
微生物合成具有可利用再生资源、低污染、易控制、可对蛋白质高分子进行分子设计的优点,但是仍然存在着一些问题,主要体现在两个方面:首先,微生物合成蛋白质类医用高分子目前很少可进行工业化生产,商品化的产品较少,难以与传统的化学合成法竞争。其次,微生物合成的思路方法比较单一,难以对蛋白质高分子进行高通量的筛选。
1蛋白质的结构与功能习题 篇4
一、名词解释
蛋白质的结构与功能
1、氨基酸的等电点
2、肽键
3、肽单位
4、蛋白质一级结构
5、蛋白质二级结构
6、α-螺旋
7、β-折叠
8、超二级结构（模体）
9、结构域
10、蛋白质变性
11、蛋白质复性
12、蛋白质三级结构
13、蛋白质四级结构
14、别构效应
二、填空题
1． 组成蛋白质的氨基酸分子结构中含有羟基的有______________、______________、______________。2． 氨基酸在等电点（pI）时，以______________离子形式存在，在pH>pI时以______________离子形式存在，在pH
3． 组成蛋白质的氨基酸中，含有咪唑环的氨基酸是______________，含硫的氨基酸有______________和______________。
4． 蛋白质具有两性电离性质，大多数蛋白质在酸性溶液中带______________电荷，在碱性溶液中带______________电荷。当蛋白质处在某一pH溶液中时，它所带正负电荷数相等，此时的蛋白质成为______________，该溶液的pH称为蛋白质的______________。
5． 蛋白质二级结构的形式主要有______________、______________、______________和______________。6． 蛋白质中的______________、______________和______________3种氨基酸具有______________特性，因而使蛋白质在280nm处有最大吸收值。
7． α-螺旋结构是由同一肽链的______________和______________间的______________键维持的，螺距为______________，每圈螺旋含______________个氨基酸残基，每个氨基酸残基沿轴上升高度为______________。天然蛋白质分子中的α-螺旋大都属于______________手螺旋。
8． 球状蛋白质中有______________侧链的氨基酸残基常位于分子表面而与水结合，而有______________侧链的氨基酸残基位于分子的内部。
9． 维持蛋白质的一级结构的化学键有______________和______________；维持二级结构靠______________；维持三级结构和四级结构靠______________键，其中包括______________、______________、______________和______________。
+10． 谷氨酸的pK1(α-COOH)＝2.19，pK（＝9.67，pK（＝4.25，谷氨酸的等电点为______________。2α-NH3）RR）11． 一个α-螺旋片段含有180个氨基酸残基，该片段中有______________圈螺旋，该α-螺旋片段的轴长为______________。
12． 可以按蛋白质的相对分子质量、电荷及构象分离蛋白质的方法是______________。
13． 血红蛋白（Hb）与氧结合的过程呈现______________效应，是通过Hb的______________实现的。14． 组成蛋白质的氨基酸中侧链pK接近中性的氨基酸是______________。无游离（自由）氨基的氨基酸是______________。
15． 在蛋白质分子中，一个氨基酸的α碳原子上的___________与另一个氨基酸α碳原子上的___________脱去一分子水形成的键叫___________，它是蛋白质分子中的基本结构键。
16． 丝氨酸侧链特征基团是____________；半胱氨酸的侧链基团是____________；组氨酸的侧链基团是____________。
17． 蛋白质颗粒表面的____________和____________是蛋白质亲水胶体稳定的两个因素。18． 氨基酸的结构通式为___________________。
19． 在生理pH条件下，蛋白质分子中，____________和____________氨基酸残基的侧链几乎完全带负电，而____________和____________氨基酸残基侧链完全荷正电，而____________的侧链则部分带正电荷（假设该蛋白质含有这些氨基酸组分）
20． 两条相当伸展的肽链(或同一条肽链的两个伸展的片段)之间形成氢键的结构单元称为__________。21． 用电泳方法分离蛋白质的原理是在一定的pH条件下，不同蛋白质的____________、____________和____________不同，因而在电场中移动的____________和____________不同，从而使蛋白质得到分离。
三、1． 单项选择题
在生理pH7的条件下，下列哪种氨基酸带正电荷？（）A.丙氨酸 B.酪氨酸 C.赖氨酸 D.甲硫氨酸
2． 下列有关氨基酸的叙述，哪个是错误的？（）A.酪氨酸和苯丙氨酸都含有苯环 B.酪氨酸和丝氨酸都含羟基 C.亮氨酸和缬氨酸都是分支氨基酸 D.脯氨酸和酪氨酸都是非极性氨基酸
3． 蛋白质分子在280nm处有吸收峰，它主要是由哪种氨基酸引起都？（）A.谷氨酸 B.色氨酸 C.苯丙氨酸 D.组氨酸
4． 天然蛋白质中含有的氨基酸的结构（）。A.全部是L-型 B.全部是D-型
C.部分是L-型，部分是D-型 D.除甘氨酸外都是L-型
5． 天然蛋白质中不存在的氨基酸是（）。A.半胱氨酸 B.瓜氨酸 C.丝氨酸 D.甲硫氨酸
6． 蛋白质都变性伴随由结构上的变化是（）。A.肽链的断裂
B.氨基酸残基的化学修饰 C.一些侧链基团的暴露 D.氨基酸排列顺序的改变
7． 在寡聚蛋白质中，亚基间的立体排布、相互作用以及接触部位间的空间结构称之为（）。A.三级结构 B.缔合现象 C.四级结构 D.别构现象
8． 每分子血红蛋白可结合氧的分子数是多少？（）A.1 B.2 C.3 D.4 9． 蛋白质典型的α-螺旋为下列哪一种类型？（）A.2.610 B.310 C.3.613 D.4.416
10． 下列关于蛋白质结构叙述不正确的是（）。A.三级结构具有空间构象
B.各种蛋白质均具有一、二、三和四级结构 C.无规卷曲是在一级结构基础上形成的 D.α-螺旋属于二级结构
11． 关于蛋白质分子三级结构的描述，其中错误的是（）。A.天然蛋白质分子均有这种结构
B.具有三级结构的多肽链都具有生物学活性 C.三级结构的稳定性主要是次级键维系 D.亲水基团聚集在三级结构的表面
12． 具有四级结构的蛋白质特征是（）。A.分子中必定含有辅基 B.含有两条或两条以上的多肽链 C.每条多肽链都具有独立的生物学活性 D.依赖共价键维系蛋白质分子的稳定
13． 下列关于肌红蛋白的叙述，哪一个是错误的？（）A.肌红蛋白是由一条多肽链和一个血红素辅基组成的 B.肌红蛋白含有高比例的α-螺旋 C.血红素位于两个His残基之间
D.大多数非极性侧链位于分子表面，所以肌红蛋白不溶于水
14． 血红蛋白的氧结合曲线形状是（）。A.双曲线 B.抛物线 C.S形曲线 D.直线
15． 关于二级结构叙述哪一项不正确（）。
A.右手α-螺旋比左手α-螺旋稳定，因为左手α-螺旋中L-构型氨基酸残基侧链空间位阻大，不稳定； B.一条多肽链或某多肽片断能否形成α-螺旋，以及形成的螺旋是否稳定与它的氨基酸组成和排列顺序有极大关系；
C.多聚的异亮氨基酸R基空间位阻大，因而不能形成α-螺旋；
D.β-折叠在蛋白质中反平行式较平行式稳定，所以蛋白质中只有反平行式。
16． 形成稳定的肽链空间结构，非常重要的一点是肽键中的四个原子以及和它相邻的两个α-碳原子处于（）。
A.不断绕动状态
B.可以相对自由旋转
C.同一平面
D.随不同外界环境而变化的状态
17． 血红蛋白的氧合动力学曲线呈S形，这是由于（）。A.氧可氧化Fe（Ⅱ），使之变为Fe（Ⅲ）
B.第一个亚基氧合后构象变化，引起其余亚基氧合能力增强
C.这是变构效应的显著特点，它有利于血红蛋白质执行输氧功能的发挥 D.亚基空间构象靠次级键维持，而亚基之间靠次级键缔合，构象易变 18． 蛋白质变性是由于（）。A.一级结构改变
B.空间构象破坏
C.辅基脱落
D.蛋白质水解
19． 当蛋白质处于等电点时，可使蛋白质分子的（）。A.稳定性增加
B.表面净电荷不变
C.表面净电荷增加
D.溶解度最小
20． 蛋白质分子中-S-S-断裂的方法是（）。A.加尿素
B.透析法
C.加过甲酸
D.加重金属盐
21． 关于蛋白质分子三级结构的描述，其中错误的是（）。A.天然蛋白质分子均有的这种结构 B.具有三级结构的多肽链都具有生物学活性 C.三级结构的稳定性主要是次级键维系 D.亲水基团聚集在三级结构的表面 E.决定盘曲折叠的因素是氨基酸残基
22． SDS凝胶电泳测定蛋白质的相对分子质量是根据各种蛋白质（）。A.在一定pH条件下所带净电荷的不同
B.分子大小不同
C.分子极性不同
D.溶解度不同
23． 蛋白质一级结构与功能关系的特点是（）。A.相同氨基酸组成的蛋白质，功能一定相同。B.一级结构相近的蛋白质，其功能类似性越大。
C.一级结构中任何氨基酸的改变，其生物活性即消失。不同生物来源的同种蛋白质，其一级结构相同
D.不同生物来源的同种蛋白质，其一级结构相同。
E、以上都不对。
24． “分子病”首先是蛋白质什么基础层次结构的改变（）。A.一级
B.二级
C.超二级
D.三级
E.四级
25． 70%的酒精消毒是使细菌蛋白质（）。A.变性
B.变构
C.沉淀
D.电离 E.溶解
四、是非题
1.氨基酸与茚三酮反应都产生蓝紫色化合物。（）
2.因为羧基碳和亚氨基氮之间的部分双键性质，所以肽键不能自由旋转。（）3.蛋白质是两性电解质，它的酸碱性质主要取决于肽链上可解离的R基团。（）4.维持蛋白质三级结构最重要的作用力是氢键。（）5.蛋白质在等电点时，静电荷为零，溶解度最小。（）
6.蛋白质分子中个别氨基酸的取代未必会引起蛋白质活性的改变。（）
7.镰刀红细胞贫血病是一种先天性遗传病，其病因是由于血红蛋白的代谢发生障碍。（）8.在蛋白质和多肽中，只有一种连接氨基酸残基的共价键，即肽键。（）
9.肌红蛋白和血红蛋白的亚基在一级结构上具明显的同源性，它们的构象和功能也很相似，因此这两种蛋白的氧结合曲线也是十分相似的。（）
10.蛋白质的亚基（或称亚单位）和肽链是同义的。（）11.蛋白质的α-螺旋结构通过侧链之间形成氢键而稳定。（）12.构成天然蛋白质的氨基酸，其D－构型和L－型普遍存在。（）
13.构型的改变必须有旧的共价健的破坏和新的共价键的形成，而构象的改变则不发生此变化。（）14.β-折叠是主肽链相当伸展的结构，因此它仅存在于某些纤维状蛋白质中。（）15.天然氨基酸都有一个不对称α-碳原子。（）
16.蛋白质的变性是其立体结构的破坏，因此常涉及肽键的断裂。（）17.双缩脲反应是肽和蛋白质特有的反应，所以二肽也有双缩脲反应。（）
18.同源蛋白质中，保守性较强的氨基酸残基在决定蛋白质三维结构与功能方面起重要作用，因此致死性突变常常与它们的密码子突变有关。（）
19.血红蛋白与肌红蛋白均为氧载体，前者是一个典型的别构(或变构)蛋白，因而与氧结合过程中呈现协同效应，而后者却不是。（）
20.溶液的pH可以影响氨基酸的等电点。（）
21.具有四级结构的蛋白质，当它的每个亚基单独存在时仍能保持蛋白质有的生物活性。（）22.肽键上所有原子和它两端的Cα都位于同一刚性平面上。（）23.β转角是由四个连续的氨基酸残基构成的。（）
五、问答题
1.蛋白质有哪些重要功能？
2.简述蛋白质的α-螺旋和β-折叠的结构要点。
3.稳定蛋白质结构的化学键有哪些？它们分别在哪一级结构中起作用？
4.试比较Gly、Pro与其它常见氨基酸结构的异同，它们对多肽链二级结构的形成有何影响？ 5.试述蛋白质结构与功能的关系。（包括一级结构、高级结构与功能的关系）
6.动物体内血红蛋白和肌红蛋白如何协同完成氧的运输与储存？以血红蛋白和肌红蛋白为例论述蛋白质空间结构与功能的关系。
7.镰刀形细胞贫血病的分子病理学机制是什么？以此为例论述蛋白质一级结构与功能的关系。8.通过下面信息确定一个蛋白的亚基组成：
凝胶层析确定分子质量：200kDa SDS－PAGE确定分子质量：100kDa 加巯基乙醇的SDS－PAGE确定分子质量：40kDa和60kDa。
9.胃液（pH＝1.5）的胃蛋白酶的等电点约为1，远比其它蛋白质低。试问等电点如此低的胃蛋白酶必须存在有大量的什么样的官能团？什么样的氨基酸才能提供这样的基团？