中国药科大学生物化学重点及习题含答案

第一章蛋 白 质
一、知识要点
（一）氨基酸的结构
蛋白质是重要的生物大分子，其组成单位是氨基酸。组成蛋白质的氨基酸有20 种，
均为α-氨基酸。每个氨基酸的α-碳上连接一个羧基，一个氨基，一个氢原子和一个侧
链R 基团。20 种氨基酸结构的差别就在于它们的R 基团结构的不同。
根据20 种氨基酸侧链R 基团的极性，可将其分为四大类：非极性R 基氨基酸（8
种）；不带电荷的极性R 基氨基酸（7 种）；带负电荷的R 基氨基酸（2 种）；带正电荷
的R 基氨基酸（3 种）。中国药科大学生物化学重点及习题含答案
（二）氨基酸的性质
氨基酸是两性电解质。由于氨基酸含有酸性的羧基和碱性的氨基，所以既是酸又是
碱，是两性电解质。有些氨基酸的侧链还含有可解离的基团，其带电状况取决于它们的
pK 值。由于不同氨基酸所带的可解离基团不同，所以等电点不同。
除甘氨酸外，其它都有不对称碳原子，所以具有D-型和L-型2 种构型，具有旋光
性，天然蛋白质中存在的氨基酸都是L-型的。酪氨酸、苯丙氨酸和色氨酸具有紫外吸
收特性，在280nm 处有最大吸收值，大多数蛋白质都具有这些氨基酸，所以蛋白质在
280nm 处也有特征吸收，这是紫外吸收法定量测定蛋白质的基础。
氨基酸的α-羧基和α-氨基具有化学反应性，另外，许多氨基酸的侧链还含有羟基、
氨基、羧基等可解离基团，也具有化学反应性。较重要的化学反应有：（1）茚三酮反应，
除脯氨酸外，所有的α-氨基酸都能与茚三酮发生颜色反应，生成蓝紫色化合物，脯氨
酸与茚三酮生成黄色化合物。（2）Sanger 反应，α-NH2 与2,4-二硝基氟苯作用产生相
应的DNB-氨基酸。（3）Edman 反应，α-NH2 与苯异硫氰酸酯作用产生相应的氨基酸
的苯氨基硫甲酰衍生物（PIT-氨基酸）。Sanger 反应和Edmen 反应均可用于蛋白质多肽
链N 端氨基酸的测定。
氨基酸通过肽键相互连接而成的化合物称为肽，由2 个氨基酸组成的肽称为二肽，
由3 个氨基酸组成的肽称为三肽，少于10 个氨基酸肽称为寡肽，由10 个以上氨基酸组
成的肽称为多肽。
（三）蛋白质的结构
蛋白质是具有特定构象的大分子，为研究方便，将蛋白质结构分为四个结构水平，
包括一级结构、二级结构、三级结构和四级结构。一般将二级结构、三级结构和四级结
构称为三维构象或高级结构。
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一级结构指蛋白质多肽链中氨基酸的排列顺序。肽键是蛋白质中氨基酸之间的主要
连接方式，即由一个氨基酸的α-氨基和另一个氨基酸的α-之间脱去一分子水相互连
接。肽键具有部分双键的性质，所以整个肽单位是一个刚性的平面结构。在多肽链的含
有游离氨基的一端称为肽链的氨基端或N 端，而另一端含有一个游离羧基的一端称为肽
链的羧基端或C 端。
蛋白质的二级结构是指多肽链骨架盘绕折叠所形成的有规律性的结构。最基本的二
级结构类型有α-螺旋结构和β-折叠结构，此外还有β-转角和自由回转。右手α-螺旋
结构是在纤维蛋白和球蛋白中发现的最常见的二级结构,每圈螺旋含有3.6 个氨基酸残
基，螺距为0.54nm,螺旋中的每个肽键均参与氢键的形成以维持螺旋的稳定。β-折叠结
构也是一种常见的二级结构，在此结构中，多肽链以较伸展的曲折形式存在，肽链（或
肽段）的排列可以有平行和反平行两种方式。氨基酸之间的轴心距为0.35nm,相邻肽链
之间借助氢键彼此连成片层结构。