绪论
一、名词解释： ▲1.分子生物学：是一门在分子水平上研究生命现象、生命本质、生命活动及其规律的科学。主要对遗传、生殖、生长和发育等生命特征的分子机理进行阐明，从而为利用和改造生物奠定理论基础和提供新手段。
2.功能基因学：基因组功能信息的提取、鉴定和开发利用，以及与此相关的数据资料、基因材料和技术手段的贮存和使用。 二、问答题
▲1.分子生物学与生物化学的关系及区别： 分子生物学及生物化学关系最为密切，称为“生物化学与分子生物学”，但两者还是有区别：①生物化学是从化学水平研究生命现象，主要研究生物分子的结构，新陈代谢及生理功能。②分子生物学是从分子水平研究生命现象，主要研究核酸与蛋白质的结构及功能，生命信息的传递和调控。
▲2.人类基因组计划参加参加国？人类基因组作几张图？ 参加国：中国、美国、日本、英国、法国、德国六个国家。 图谱：遗传图谱、物理图谱、转录图谱、序列图谱。 3.功能基因学研究内容？
功能基因学是指基因组功能信息的提取、鉴定和开发利用，以及与此相关的数据资料、基因材料和技术手段的贮存和使用。研究内容包括：研究基因结构，鉴定基因编码序列和调控序列；阐明所有基因产物的功能；研究基因表达的调控机制，分析基因与基因产物的相互作用，绘制基因表达调控的网络图；在基因组水平上比较生物，揭示生命起源和进化。 蛋白质和蛋白质组学 名词解释
▲盐析：高浓度中性盐使蛋白质从溶液中析出沉淀的方法
▲蛋白质变性：在一些因素平衡，蛋白质的天然构象被破坏，从面导致其理化性质改变，生物活性丧失的现象。
▲亚基：在有些蛋白质由几条甚至几十条肽链构成，肽链之间没有共价键连接，每一条肽链都形成相对独立的三级结构称为亚基
构象：指一类不涉及共价键改变的立体结构。如蛋白质的一、坏蛋三、级结构。 构型：指一类涉及共价键改变的立体结构如氨基酸和L-型和D-型。
▲模序：在许多蛋白质分子中 ，可出现两个或三个具有二级结构的肽段，在空间上相互靠近，形成一个具有特殊功能的空间结构。 ▲协同效应：指一个亚基与其配体结合后，能影响此寡聚体中另一个亚基与配体的结合能力 变构效应：一个蛋白质分子中的一个亚基与其配体结合后，引起亚基构象发生变化，这种现象叫做变构效应 ▲蛋白伴侣：在细胞骨参与其他多肽链的折叠的组装和组装完毕后与之分离，并不成为所组装蛋白质的组成成分。
▲蛋白印迹：把电泳分离的蛋白组分转到固定膜（如硝酸纤维素膜、尼龙膜或PVDF膜）上的技术。 ▲蛋白质组：是在一种细胞内存在的全蛋白质，包括了基因组表达的蛋白质和修饰后的各种形式的蛋白质，是细胞内所有蛋白质的集合体。
蛋白质变构 是寡聚蛋白与配基结合改变蛋白质的构象，导致蛋白质生物活性改变的现象。
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简答题：
1为什么说蛋白质是生命的物质基础？ 蛋白质是生命的物质基础，是一切细胞和组织的重要组成成分。从最简单的病毒到最复杂的人体，凡是生物体无不含有蛋白质。不同蛋白质具有不同的生理功能。例如：体内新陈代谢所进行的各种化学反应几乎都要由酶来催化，而酶的化学本质就是蛋白质；肽类激素和蛋白质激素参与信号转导和代谢调节；免疫球蛋白和干扰素参与机体的免疫保护。此外，物质转运、肌肉收缩、血液凝固、损伤修复、生长和繁殖、遗传和变异甚至高等动物的识别和记忆、感觉和思维等生命现象均有蛋白质参与完成。因此，一切生命活动都离不开蛋白质。 ▲2.蛋白质平均含氮量多少？如何根据测出的含氮量计算样品中蛋白质的含量？
蛋白质主要有C、H、O、N四种元素组成，有些蛋白质还含有S、P,还有些蛋白质含有Fe、Cu、Mn、Co、Mo和I等。N是蛋白质的特征性元素，各种蛋白质的含氮量很接近，平均值为16%，所以只要测定生物样品的含氮量就可以大致算出其蛋白质含量：
生物样品蛋白质含量=样品含氮量X 6.25，式中6.25是16%的倒数，为1克N所代表的蛋白质的量（克）
▲3.组成人体蛋白质的氨基酸都是L-a-氨基酸，共有多少种，据R基的极性可分为哪几类？ 在20种标准氨基酸中只有脯氨酸为亚氨基酸，其他氨基酸都是a-氨基酸。据R基极性及水溶性可分为以下几类：
①非极性疏水R基氨基酸：这类氨基酸有九种，其R基是非极性疏水的。其中异亮氨酸、亮氨酸、缬氨酸和丙氨酸的R基在蛋白质分子内可以通过疏水作用结合在一起，以稳定蛋白质结构。甘氨酸的结构最简单，它的R基太小，因而与其他氨基酸无疏水作用。甲硫氨酸是两种含硫氨基酸之一，它的R基含有非极性甲巯基。脯氨酸R基形成环状结构，这种结构具有刚性，在蛋白质的空间结构中具有特殊意义。
②极性不带电荷R基氨基酸：这类氨基酸共六种，其R基是极性亲水的，可以与水形成氢键（半氨酸除外）。因此，与非极性疏水R基氨基酸相比它们较易溶于水。丝氨酸和苏氨酸的极性源于其羟基，半胱氨酸源于其巯基，天冬酰胺和谷氨酰胺则源于其酰胺基。
③带正电荷R基氨基酸：这类氨基酸有三种，其中赖氨酸R基所含的氨基、精氨酸R基所含的胍基和组氨酸R基所含的咪唑基在生理条件下可以结合氢离子而带正电荷。组氨酸咪唑基的pK=6,接近pH7,所以在酶促反应中咪唑基既可以作为氢离子供体也可以作为氢离子受体，发挥多元催化作用。
▲4.氨基酸主要理化性质有哪些？蛋白质分子中氨基酸间的作用力除肽键外，还有次级键，次级键包括哪些？它们在蛋白质空间结构中起什么作用？ 氨基酸的性质： ①紫外吸收特征：根据氨基酸的吸收光谱，色氨酸和酪氨酸在280nm波长附近存在吸收峰。由于大多数蛋白质含有酪氨酸和色氨酸，所以测定蛋白质溶液对280nm紫外线的吸光度可以快速简便地分析溶液中蛋白质含量。
②两性解离与等电点：氨基酸都含有氨基和羧基，氨基可以结合氢离子而带正电荷，羧基可以结合氢离子而带负电荷，所以氨基酸是两性电解质，氨基酸的这种解离特性成为两性解离。在生理条件下，氨基酸是一种同时带两种电荷的离子，这种离子称为兼性离子。
③茚三酮反应：氨基酸和水合茚三酮发生氧化反应和缩合反应，最终生成蓝紫色化合物，该化合物在570nm波长存在吸收峰。茚三酮反应可以用于氨基酸定量分析。
蛋白质的天然构象是由多种化学键共同维持的，这些化学键包括肽键、二硫键、氢键、疏水作用、离子键、范德华力，后四种化学键属于非共价键。 次级键及其作用：
①二硫键：胱氨酸含有二硫键，其作用是稳定蛋白质三级结构。
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②氢键：是蛋白质分子内数量最多的非共价键。是维持蛋白质二级结构稳定的主要化学键。 ③疏水作用：是指疏水性分子或基团为减少与水接触而彼此聚集的一种相对作用力。疏水作用对稳定蛋白质构象非常重要，蛋白质分子内部主要聚集了疏水性氨基酸。其作用为稳定蛋白质三级结构。
④离子键：蛋白质分子内包含可解离带电基团，带电基团之间存在着离子的相互作用，表现为同性电荷排斥，异性电荷吸引。稳定蛋白质三级结构。
⑤范德华力：是任何两个原子保持范德华半径距离时都存在的一种作用力。 ▲5.蛋白质的二级结构都有哪些？
a螺旋：肽平面围绕Ca旋转盘绕形成右手螺旋结构，称a螺旋。螺旋上升一圈大约需要3.6个氨基酸，螺距0.54nm，螺径0.5nm。氨基酸R基分布在螺旋外侧，碱基及氢键在内侧，氢键维持结构稳定。 β折叠：多肽链局部肽段的主链呈锯齿状伸展状态，称之。一个β折叠单位包括两个氨基酸，其R基交错排列β折叠两侧。相邻β折叠肽段的肽键之间形成的氢键是维持β折叠稳定性的主要作用力。
β转角：位于肽链进行回折时的转角部位，由四个氨基酸构成，其中第二个常为脯氨酸，第一个氨基酸羰基O和第四个氨基酸氨基H形成氢键。
无规则卷曲：蛋白质多肽链的一些肽段的构象没有规律性，称为无规则卷曲。
超二级结构：又称模体，是指二级结构单元进一步聚集和组合在一起，形成规则的二级结构聚集体。其形成进一步降低了蛋白质分子的内能，使其更加稳定，它是蛋白质在二级结构基础上形成三级结构时经过的一个新的结构层次。
▲（测量蛋白质一级结构的主要意义）6.试述蛋白质一级结构和空间结构与功能的关系。举例说明？
蛋白质一级结构决定其构象，进而决定其生理功能。改变蛋白质一级结构可以直接影响其功能。
①蛋白质一级结构决定其构象：每一种蛋白质分子都有自己特定的氨基酸组成和排列顺序即一级结构，蛋白质的一级结构包含了指导其形成天然构象所需的全部信息。例如：核糖核酸酶由124个氨基酸组成，其中8个半胱氨酸，它们在分子内形成4个二硫键。用巯基乙醇和尿素处理核糖核酸酶，可以还原二硫键，破坏非共价键，使肽链完全展开，结果酶的催化活性完全丧失。如果用透析法出去巯基乙醇和尿素，可以重新形成二硫键和非共价键，重新形成活性构象，核糖核酸酶的催化活性和理化性质也完全恢复。 ②同源蛋白质存在序列同源现象：不同种属来源的一些蛋白质的氨基酸序列非常类似，构象也相似，功能也一致，这些蛋白质称为同源蛋白质。 ③改变蛋白质一级结构可以直接影响其功能：基因突变改变蛋白质的一级结构，从而改变蛋白质的生物活性甚至生理功能而导致疾病。由基因突变造成的蛋白质结构或合成量异常而导致的疾病成为分子病。例如：镰状细胞病是由血红蛋白分子结构异常而导致的分子病。正常成人血红蛋白是HbS，HbS的β亚基与HbA相差一个氨基酸，即N端6号谷氨酸被缬氨酸取代。谷氨酸R基石极性的，带一负电荷；而缬氨酸R基是非极性的，不带电荷。因此HbS比HbA少两个负电荷，并且极性低。正是这种变化使得HbS的溶解度降低，在脱氧状态下能形成棒状复合体，使得红细胞扭曲成镰状，这一过程会损害细胞膜，使其易被脾脏清除，发生溶血性贫血。
▲7.引起蛋白质变性的因素有哪些？
蛋白质变性（protein denaturation）是指蛋白质在某些物理和化学因素作用下其特定的空间构象被改变，从而导致其理化性质的改变和生物活性的丧失，这种现象称为蛋白质变性。 变性作用是蛋白质受物理或化学因素的影响，改变其分子内部结构和性质的作用。一般认为蛋
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