动物生物化学考研考点解析及模拟测试:附真题
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【例题解析】

例1.将一个氨基酸结晶加入到pH7.0的纯水中,得到了pH6.0的溶液,问此氨基酸的等电点是大于6.0、小于6.0?还是等于6.0?

解析:本题主要考查氨基酸等电点的定义。氨基酸处于净电荷为0时溶液的pH值,称为该氨基酸的等电点,用pI表示。

由于氨基酸的加入使水的pH值由7.0下降到6.0,溶液中H+浓度增加了,而这些增加H+的唯一来源是由氨基酸解离下来的,由于氨基酸的解离释放了H+,所以此时氨基酸必带上了负电荷。要使此氨基酸所带的净电荷为0,则必须向溶液中加入H+。加入H+后溶液的pH一定小于pH6.0。

例2.计算天冬氨酸(pK1=2.09、pK2=3.86、pK3=9.82)的pI值。

解析:根据等电点的定义,计算氨基酸的等电点,只需要找出净电荷为零的解离状态,然后,取其两边的pK值的平均值即可。

天冬氨酸解离如下:

天冬氨酸净电荷为0的分子形态为R+-,取其两边的pK值进行计算:

pI=(pK1+pK2)/2

                    =(2.09+3.86)/2=2.98

例3.尿素和SDS是常见的两种蛋白质变性剂,它们各自引起蛋白质变性的原理是什么?

解析:本题主要考查蛋白质变性、复性有关的内容。引起蛋白质变性的因素(变性剂)不同,导致蛋白质空间结构破坏的机理不一样。

尿素能与多肽主链竞争氢键,更重要的原因是能增加非极性侧链在水中的溶解度,因而降低了维持蛋白质三级结构的疏水相互作用。而SDS则是破坏蛋白质分子内的疏水相互作用,使非极性基团暴露于介质水中。

例4.蛋白质分子的结构域与亚基有什么不同?

解析:本题主要考查在蛋白质结构层次中,各结构层次的特点及其相互关系。结构域与亚基并不是同义词,要注意它们的区别。

结构域是指在较大的球状蛋白质分子中,多肽链局部往往形成几个紧密的球状构象,彼此以松散的肽链相连,此球状构象就是结构域。而亚基是指构成蛋白质四级结构的每一条多肽链所形成的特定空间排布,它是蛋白质四级结构的组成单位。亚基间靠非共价键联系在一起。

例5.何谓蛋白质的两性解离和蛋白质等电点?等电点的大小和什么有关?

解析:本题主要考查蛋白质解离和等电点的基本概念。蛋白质由氨基酸组成,其分子两端有自由的氨基和羧基;蛋白质分子中氨基酸残基侧链也含有可解离的基团,在一定pH条件下的溶液中可以解离成带正电荷或负电荷的基团,这就是蛋白质两性解离的基础。蛋白质是两性电解质,溶液中蛋白质的带电情况,与它所处环境的pH有关。在某一pH条件下的溶液中,蛋白质解离成正、负离子的趋势相等,即成兼性离子,净电荷为零,此时溶液的pH称为蛋白质的等电点(pI)。调节溶液的pH,可以使一个蛋白质带正电或带负电或不带电。蛋白质的等电点主要取决于该蛋白质的氨基酸组成。含碱性氨基酸多的蛋白质的等电点高于含酸性氨基酸多的蛋白质。

例6.盐析、电泳和离心技术用于蛋白质分离纯化的作用原理是什么?

解析:盐析技术是利用蛋白质沉淀的原理,在蛋白质溶液中加入中性盐,中和表面电荷,破坏水化层,使蛋白质沉淀分离。电泳是根据蛋白质的两性解离性质,由于异性电荷互相吸引,带电荷蛋白质粒子在电场中可以发生泳动,影响因素包括电荷种类及数量、分子大小及形状、溶液离子强度及pH等。离心技术是利用蛋白质的高分子性质,在离心场中,质量或密度不同的分子以不同的速度沉降到试管底部,利用沉降分离蛋白质大分子,影响因素包括分子大小及形状、溶液特性等。

例7.简述蛋白质的抽提原理和方法。

解析:抽提是指利用某种溶剂使目的蛋白质和其他杂质尽可能分开的一种分离方法。其原理是不同蛋白质在某种溶剂中的溶解度不同,所以可以通过选择溶剂使得目的蛋白质溶解度大,而其他杂蛋白质溶解度小,然后经过离心,可以去除大多数杂蛋白质。方法:溶剂的选择是抽提的关键,由于大多数蛋白质可溶于水、稀盐、稀碱或稀酸,所以可以选择水、稀盐、稀碱或稀酸为抽提溶剂;对于和脂类结合比较牢固或分子中非极性侧链较多的蛋白质分子可以选用有机溶剂进行抽提。

例8.概述SDS-PAGE法测蛋白质分子量的原理。

解析:聚丙烯酰胺凝胶是一种凝胶介质,蛋白质在其中的电泳速度决定于蛋白质分子的大小、形状及所带电荷数量。十二烷基硫酸钠(SDS)可与蛋白质大量结合,结合带来两个后果:①由于SDS是阴离子,故使不同的亚基或单体蛋白质都带上大量的负电荷,掩盖了它们自身所带电荷的差异;②使它们的形状都变成纺锤形。这样,它们的电泳速度只决定于其分子量的大小。蛋白质分子在SDS-PAGE凝胶中的移动距离与指示剂移动距离的比值称为相对迁移率,相对迁移率与蛋白质分子量的对数呈线性关系。因此,将含有几种已知分子量的标准蛋白质混合溶液以及待测蛋白溶液分别点在不同的点样孔中,进行SDS-PAGE;然后以标准蛋白质分子量的对数为纵坐标,以相对应的相对迁移率为横坐标,绘制标准曲线;再根据待测蛋白的相对迁移率,即可计算出待测蛋白的分子量。