第一章糖類

提要

糖類是四大類生物分子之一，廣泛存在于生物界，特別是植物界。糖類在生物體內(nèi)不僅作為結(jié)構(gòu)成分

和主要能源，復(fù)合糖中的糖鏈作為細(xì)胞識別的信息分子參與許多生命過程，并因此出現(xiàn)一門新的學(xué)科，糖

生物學(xué)。

多數(shù)糖類具有(CH2)n的實驗式，其化學(xué)本質(zhì)是多羥醛、多羥酮及其衍生物。糖類按其聚合度分為單

糖，1個單體：寡糖，含2-20個單體；多糖，含20個以.上單體。同多糖是指僅含一種單糖或單糖衍生物

的多糖，雜多糖指含一種以上單糖或加單糖衍生物的多糖。糖類與蛋白質(zhì)或脂質(zhì)共價結(jié)合形成的結(jié)合物稱

復(fù)合糖或糖復(fù)合物。

單糖，除二羥丙酮外，都含有不對稱碳原子(C*)或稱手性碳原子，含C*的單糖都是不對稱分子，當(dāng)然

也是手性分子，因而都具有旋光性，一個C*有兩種構(gòu)型【)-和L-型或R-和S-型。因此含n個C*的單糖有

2"個旋光異構(gòu)體，組成2”1對不同的對映體。任一旋光異構(gòu)體只有一個對映體，其他旋光異構(gòu)體是它的非

對映體，僅有一個C*的構(gòu)型不同的兩個旋光異構(gòu)體稱為差向異構(gòu)體。

單糖的構(gòu)型是指離按基碳最遠的那個C*的構(gòu)型，如果與D-甘油醛構(gòu)型相同，則屬D系糖，反之屬L

系糖，大多數(shù)天然糖是D系糖FischerE論證了己醛糖旋光異構(gòu)體的立體化學(xué)，并提出了在紙面上表示單

糖鏈狀立體結(jié)構(gòu)的Fischer投影式。許多單糖在水溶液中有變旋現(xiàn)象，這是因為開漣的單糖分子內(nèi)醇基與

醛基或酮基發(fā)生可逆親核加成形成環(huán)狀半縮醛或半縮酮的緣故。這種反應(yīng)經(jīng)常發(fā)生在C5羥基和C1醛基之

間，而形成八元環(huán)毗喃糖(如砒唯葡糖)或C5經(jīng)基和C2酮基之間形成五元環(huán)吠喃糖(如味喃果浦)。成環(huán)時

由于皴基碳成為新的不對稱中心，出現(xiàn)兩個異頭差向異構(gòu)體，稱a和6異頭物，它們通過開鏈形式發(fā)生互

變并處于平衡中。在標(biāo)準(zhǔn)定位的Hsworth式中D-單糖異頭碳的羥基在氧環(huán)面下方的為a異頭物，上方的為

B異頭物，實際上不像Haworth式所示的那樣氧環(huán)面上的所有原子都處在同?個平面，毗喃糖環(huán)?般采取

椅式構(gòu)象，吠喃糖環(huán)采取信封式構(gòu)象。

單糖可以發(fā)生很多化學(xué)反應(yīng)＜醛基或伯醇基或兩者氧化成竣酸，談基還原成醇；一般的羥基參與成脂、

成健、氨基化和脫氧等反應(yīng)；異頭羥基能通過糖管鍵與醇和胺連接，形成糖杏化合物。例如，在寡糖和多

糖中單糖與另一單糖通過0-糖昔鍵相連，在核甘酸和核酸中戊糖經(jīng)N-糖昔鍵與心啼咤或噂吟堿相連。

生物學(xué)上重要的單糖及其衍生物有Glc,Gal,Man,Fru,GlcNAc,GalNAc,L-Fuc,NeuNAc(Sia),GlcUA

等它們是募糖和多糖的組分，許多單糖衍生物參與復(fù)合糖聚糖鏈的組成，此外單糖的磷酸脂，如6-磷酸葡

糖，是重要的代謝中間物。

蔗糖、乳糖和麥芽糖是常見的二糖。蔗糖是由a-Gia和B-Fru在兩個異頭碳之間通過糖甘鍵連接而

成，它已無潛在的自由醛基，因而失去還原，成豚、變旋等性質(zhì)，并稱它為非還原糖。乳糖的結(jié)構(gòu)是Gal

P(l-4)Glc,爰芽糖是Glca(IT)Glc,它們的末端葡萄搪殘基仍有潛在的自由醛基，屬還原糖。環(huán)糊精由

環(huán)糊精葡糖基轉(zhuǎn)移酶作用于直鏈淀粉生成含6,7或8個葡萄糖殘基，通過口-1,4糖昔鍵連接成環(huán)，屬非還

原糖，由于它的特殊結(jié)構(gòu)被用作穩(wěn)定劑、抗氧化劑和增溶劑等。

淀粉、糖原和纖維素是最常見的多糖，都是葡萄糖的聚合物。淀粉是植物的貯存養(yǎng)料，居貯能多糖，

是人類食物的主要成分之一。糖原是人和動物體內(nèi)的貯能多糖。淀粉可分直鏈淀粉和支鏈淀粉。直鏈淀粉

分子只有aT,4連鍵，支鏈淀粉和糖原除Q7,4連鍵外尚有aT,6連鍵形成分支，糖原的分支程度比支

鏈淀粉高。纖維素與淀粉、糖原不同，它是由前萄糖通過B

肽聚糖是細(xì)菌細(xì)胞壁的成分，也屬結(jié)構(gòu)多糖。它可看成由一種稱胞壁肽的基本結(jié)構(gòu)單位重復(fù)排列構(gòu)成。

胞壁肽是一個含四有序側(cè)鏈的二糖單位，GlcNAcP(l-4)MurNAc,二糖單位問通過B-1,4連接成多糖，鏈

相鄰的多糖鏈通過轉(zhuǎn)肽作用交聯(lián)成一個大的囊狀分子。青霉素就是通過抑制轉(zhuǎn)肽干擾新的細(xì)胞壁形成而起

抑菌作用的。磷壁酸是革蘭氏陽性細(xì)菌細(xì)胞壁的特有成分;脂多糖是陰性細(xì)菌細(xì)胞壁的特有成分。

糖蛋白是一類復(fù)合糖或一類綴合蛋白質(zhì)。許多膜內(nèi)在蛋白質(zhì)加分泌蛋白質(zhì)都是糖蛋白糖蛋白和糖脂中

的套糖鏈，序列多變，結(jié)構(gòu)信息豐富，甚至超過核酸和蛋白質(zhì)。一個哀搪鏈中單糖種類、連接位置、異頭

碳構(gòu)型和糖環(huán)類型的可能排列組合數(shù)目是一個天文數(shù)字。糖蛋白中寡糖鏈的還原端殘基與多肽鏈氨基酸殘

基之間的連接方式有:N-糖太鍵，如IB-GlcNAc-Asn和0-糖肽鏈，如a-GalNAc-Thr/Ser,B-Gal-llyl,B

-L-Araf-Hyp,N-連接的寡糖鏈(N-糖鏈)都含有一個共同的結(jié)構(gòu)花式稱核心五糖或三甘露糖基核心，N-糖鏈

可分為復(fù)雜型、高甘露糖型和雜合型三類，它們的區(qū)別王要在外周鏈,0-糖鏈的結(jié)構(gòu)比N-糖鏈簡單，但連

接形式比N-糖鏈的多。

糖蛋白中的寡糖鏈在細(xì)胞識別包括細(xì)胞粘著、淋巴細(xì)胞歸巢和精卵識別等生物學(xué)過程中起重要作用。

在人紅細(xì)胞表面.上存在很多血型抗原決定簇，其中多數(shù)是募糖鏈。在ABO血型系統(tǒng)中A,B,0(H)三

個抗原決定簇只差一個單糖殘基,A型在寡糖基的非還原端有一個GalNAc,B型有一個Gal,0型這兩個殘基

均無。

凝集素是一類非抗體的能與糖類專一結(jié)合的蛋白質(zhì)或糖蛋白，伴刀豆凝集素A(ConA),花生凝集素等屬

植物凝集素;細(xì)菌和病毒也有凝集素，如流感病毒含紅細(xì)胞凝集素。作為各類白細(xì)胞CAM的選擇蛋白家族

也屬于凝集素。此家族中已知有L、E、P三種選擇蛋白，它們通過細(xì)胞粘著產(chǎn)生多種生物學(xué)效應(yīng)，如免疫

應(yīng)答、炎癥反應(yīng)、腫瘤轉(zhuǎn)移等。

糖胺聚糖和蛋白聚糖是動物細(xì)胞外基質(zhì)的重要成分?？钒肪厶鞘怯杉禾侨┧岷图禾前方M成的二糖單位

重復(fù)構(gòu)成。多數(shù)糖胺聚糖都不同程度地被硫酸化如4-硫酸軟骨素、硫酸角質(zhì)素等。糖胺聚搪多以蛋白聚糖

形式存在，但透明質(zhì)酸是例外。蛋白聚糖是一類特殊的糖蛋白，由一條或多條糖胺聚糖鏈和一個核心蛋

白共價連接而成。有的蛋白聚糖以聚集體(透明質(zhì)酸分子為核心)形式存在。它們是高度親水的多價陰離子,

在維持皮膚、關(guān)節(jié)、軟骨等結(jié)締組織的形態(tài)和功能方面起重要作用。

寡糖鏈結(jié)構(gòu)分析的一般步驟是:分離提純待測定的完整糖鏈，對獲得的均一樣品用GLC法測定單糖組

成，根據(jù)高碘酸氧化或甲基化分析確定糖背鍵的位置，用專一性糖背陋確定糖甘鍵的構(gòu)型。糖鏈序列可采

用外切糖昔酶連續(xù)斷裂或FAB-MS等方法加以測定。

習(xí)題

1.環(huán)狀己醛糖有多少個可能的旋光異構(gòu)體，為什么？[2732]

解：考慮到Cl、C2、C3、C4、C5各有兩種構(gòu)象，故總的旋光異構(gòu)體為2232個。

2.含D-毗喃半乳糖和D-II比喃他菊糖的雙糖可能有多少個異構(gòu)體(不包括異頭物)？含同樣殘基的糖蛋白上

的二糖鏈將有多少個異構(gòu)體？[20；32]

解:一個單糖的C1可以與另一單糖的Cl、C2、C3、C4、C6形成糖昔鍵,于是a-D-毗喃半乳基-D-1此喃葡

萄糖甘、B-D-毗喃半乳基-D-毗喃葡萄糖苜、a-D-毗喃葡萄糖基-D-哦喃半乳糖昔、B-D-噴喃葡萄糖基

-DT此喃半乳糖昔各有5種，共5X4=20個異構(gòu)體。

糖蛋白上的二糖鏈其中一個單糖的C1用于連接多肽，C2、C3、C4、C6用于和另一單糖的C1形成糖苜

鍵，算法同上，共有4X4=16個，考慮到二糖與多肽相連時的界頭構(gòu)象，異構(gòu)體數(shù)目為16X2=32個。

3.寫出B-D-脫氧核糖、a-D-半乳糖、B-L-山梨糖和B-D-N-乙酰神經(jīng)氨酸(唾液酸)的Fischer投影

式，Haworth式和構(gòu)象式。

4.寫出下面所示的(A).(B)兩個單糖的正規(guī)名稱(D/L,a/B,f/p),指出(C).(D)兩個結(jié)構(gòu)用RS系統(tǒng)表示

的構(gòu)型(R/S)

[A.B—D-f-Fru；B、a-L-p-Glc；C、R；D、S]

5.L7-葡萄糖的a和B異頭物的匕旋[aD20?！?。當(dāng)a°°。計算平衡混合液中a和B異頭物的比率。假設(shè)

開鏈形式和吠喃形式可忽略。

解：設(shè)a

6.將500mg糖原樣品用放射性氟化鉀(K"CN)處理,被結(jié)合的"CN-umol,另一500mg同一糖原樣品,

用含3%HC1的無水甲醉處理，使之形成還原末端的甲基輻糖昔。然后用高碘酸處理這個還原端成為甲基

葡糖背的糖原，新產(chǎn)生的甲酸準(zhǔn)確值是347uX10"

XiO^XlO6

(b)347X106X

7.D-葡萄糖在31℃水中平衡時，a-毗喃葡糖和時由a異頭物轉(zhuǎn)變?yōu)锽AG°=-1.31kJ/mol]

解：AG°X300X

XX】09=7800殘基/s

9.經(jīng)還原可生成山梨醇(D-前萄醇)的單糖有哪些？[L-山梨糖;D-福萄糖;L-古洛糖；D-果糖]

10.寫出麥芽糖(a型)、纖維二糖(B型)、龍膽糖和水蘇糖的E規(guī)(系統(tǒng))名稱的簡單形式，并指出其中哪

些(個)是還原糖，哪些(個)是非還原糖。

解：麥芽糖(Q型)：Glca(1-4JG1C

纖維二糖(B型)：GlcB(l-4)Glc

龍膽糖:GlcP(l-*6)Glc

水蘇糖:Gala(l->6)Gala(l->6)Glc(a1-B2)Fru

11.纖維素和糖原雖然在物理性質(zhì)上有很大的不同，但這兩種多糖都是1-4連接的D-葡萄糖聚合物，相對

分子質(zhì)量也相當(dāng)，是什么結(jié)構(gòu)特點造成它們在物理性質(zhì)上的如此差別?解釋它們各自性質(zhì)的生物學(xué)優(yōu)點。

12.革蘭氏陽性細(xì)菌和陰性細(xì)菌的細(xì)胞壁在化學(xué)組成上有什么異同？肽聚糖中的糖肽健和糖蛋白中的糖肽

鍵是否有區(qū)別？

答：肽聚糖：革蘭氏陽性細(xì)菌和陰性細(xì)菌共有；磷壁酸：革蘭氏陽性細(xì)菌特有：脂多糖：革蘭氏陰性

細(xì)菌特有。兩種糖肽鍵有區(qū)別：肽聚糖中為NAM的C3羥基與D-Ala股基相連；糖蛋白中是糖的C1羥基與

多J太Asny-氨基N或Thr/Ser/Hyl/Hyp羥基0相連。

13.假設(shè)一個細(xì)胞表面糖蛋白的一個三糖單位在介導(dǎo)細(xì)胞與細(xì)胞粘著中起關(guān)鍵作用。試設(shè)計一個簡單試驗

以檢驗這一假設(shè)。［如果糖蛋白的這個三糖單位在細(xì)胞相互作用中是關(guān)鍵的，則此三糖本身應(yīng)是細(xì)胞粘著

的競爭性抑制劑］

14,糖蛋白中N-連接的聚糖鏈有哪典類型?它們在結(jié)構(gòu)上有什么共同點和不同點？

答：(1)復(fù)雜型(complextype)這類N-糖鏈，除三甘露糖基核心外，不含其他甘露糖殘基。還原端殘

基為GlcNAcB1一的外鏈與三甘露糖基核心的兩個a-甘露糖殘基相連,在三類N-糖鏈中復(fù)雜型結(jié)構(gòu)變化最

大,

(2)高甘露糖型(high-mannosetype)此型N-糖鏈除核心五糖外只含a-甘露糖殘基。

(3)雜合型(hybridtype)此型糖鏈具有復(fù)雜型和高H.露糖型這兩類糖鏈的結(jié)構(gòu)元件。

15.舉出兩個例子說明糖蛋白寡糖鏈的生物學(xué)作用。

答：(1)糖鏈在糖蛋白新生肽鏈折疊和締合中的作用；

(2)糖鏈影響糖蛋白的分泌和穩(wěn)定性。(例見教材P60vP61)

16.寫出人ABH血型抗原決定簇的前體結(jié)構(gòu)，指出A抗原、B抗原和?？乖?H物質(zhì))之間的結(jié)構(gòu)關(guān)系，［答

案見表1-9］

17.具有重復(fù)二糖單位，GlcUA13(l-3)GlcNA,而單位間通過B(1—4)連接的天然多糖是什么？［透明質(zhì)酸］

18.糖胺聚糖如硫酸軟骨素，其生物功能之一與該分子在水中所占的體積遠比脫水時大這一生質(zhì)有關(guān)。為

什么這些分子在溶液中所占體積會這樣大？

答：由于分子表面含有很多親水基團，能結(jié)合大量的水，形成透明的高粘性水合凝膠，如一個透明質(zhì)

酸(HA)分子在水中將占據(jù)1000'10000倍于自身體積的空間。

19.舉例說明內(nèi)切糖甘酶和外切糖甘酶在聚糖鏈結(jié)構(gòu)測定中的作用。(見教材P73)

20.一種三糖經(jīng)B-半乳糖昔酶完全水解后，得到D-半乳糖和D-葡萄糖，其比例為2：1,將原有的三糖用

還原，繼而使其完全甲基化和酸水解，然后再進行一次NaBHi還原，最后用醋酸酊乙酸化，得到二種

產(chǎn)物:①2,3,4,6-四甲基1,5二乙?；?半乳糖醇，②③B(1-*6)D-Gal3(1->4)D-Glc］

第二章脂質(zhì)

提要

脂質(zhì)是細(xì)胞的水不溶性成分，能用有機溶劑如乙醛、氯仿等進行提取。

脂質(zhì)按化學(xué)組成可分為單純脂質(zhì)、復(fù)合脂質(zhì)和衍生脂質(zhì)；按生物功能可分為貯存脂質(zhì)、結(jié)構(gòu)脂質(zhì)和活

性指質(zhì)。

天然脂肪酸通常具有偶數(shù)碳原子，鏈長一般為12-22碳。脂肪酸可分為飽和、單不飽和與多不飽和脂

肪酸。不飽和脂肪酸的雙鍵位置，有一個雙鍵幾乎總是處于C9-C10之間(△?并且一般是順式的。脂肪酸

的物理性質(zhì)主要決定于其燒鏈的長度與不飽和程度。

必需脂肪酸是指對人體的功能不可缺少，但必須由膳食提供的兩個多不飽和脂肪酸，亞油酸和a-亞

麻酸；前者屬3-6家族，后者3-3家族。

類二十碳烷主要是由20碳的花生四烯酸衍生而來并因此得名，包括前列腺素、凝血惡烷和白三烯，

它們是體內(nèi)的局部激素。

三酰甘油或甘油三脂（TG）是由脂肪酸與甘油形成的三脂。三酰甘油可分簡單三酰甘油和混合三酰甘

油,天然油脂是簡單和混合三酰甘油的混合物。三酰甘油與堿共熱可發(fā)生皂化，生成脂肪酸鹽（皂）和甘油。

三酰甘油也和游離脂肪酸一樣，它的不飽和鍵能發(fā)生氧化、鹵化和過氧化作用。測定天然油脂的皂化值、

碘值、酸值和乙?；?，可確定所給油脂的特性。三酰甘油主要作為貯存燃料，以油滴形式存在于細(xì)胞中。

蠟是指長鏈脂肪酸和長鏈一元醇或固醇形成的酯。天然蠟如蜂蠟是多種蠟酯的混合物。蠟是海洋浮游

生物中代謝燃料的主要貯存形式，蠟還有其他的生物功能如防水、防侵襲等。

脂質(zhì)過氧化定義為多不飽和脂肪酸或多不飽和脂質(zhì)的氧化變質(zhì)。它是典型的活性氧參與的自由基鏈?zhǔn)?/p>

反立?；钚匝酰?。2、?0H、卜［2。2、-0?等）使生物膜發(fā)生脂質(zhì)過氧化，造成膜的損傷、蛋白質(zhì)和核酸等大分子

的異常。脂質(zhì)過氧化與多種疾病有關(guān)。體內(nèi)的抗氧化劑如超氧化物歧化酶（S0D）、維生素E等是與脂質(zhì)過

氧化坑衡的保護系統(tǒng)。

磷脂包括廿汕磷脂和鞘磷脂,廿汕磷脂是由sn-廿汕-3-磷酸衍生而來，最簡單的廿汕磷脂是3-sn-磷

脂酸，它是其他甘油磷脂的母體c磷脂酸進一步被一個極性醇（如膽堿、乙醇胺等）酯化，則形成各種甘油

磷指如磷脂酰膽堿和磷脂酰乙醉按。鞘磷脂是由鞘氨醇代替甘油磷脂中的u?油形成的磷脂。鞘寂醇是種長

鏈的氨基醉。其2-位氨基以酰胺鍵與脂肪酸連接形成神經(jīng)酰胺，這是這類磷脂的母體。神經(jīng)酰胺的1-位

羥基被磷酰膽堿或磷酰乙醇胺脂化則形成鞘磷脂。磷脂是兩親分子，有一個極性頭基和一個非極性尾，在

水介質(zhì)中能形成脂雙層；它們主要參與膜的組成。

糖脂主要是鞘糖脂，它也是神經(jīng)酰胺的衍生物，在神經(jīng)酰胺的1位羥基通過糖甘鍵與糖基連接而成鞘

糖指。重要的鞘糖脂有腦甘脂和神經(jīng)節(jié)甘脂，后者含有唾液酸。作為膜脂的鞘糖脂與細(xì)胞識別以及組織、

器官的特異性有關(guān)。

砧類可看成是異戊二烯（CS）的聚合物，有倍半帖、雙帖、三砧、四站等。站的結(jié)構(gòu)有線形的，也有環(huán)

狀的。許多植物精油、光合色素和笛類的前體鯊烯都是朝。

類固醇或稱俗類，是環(huán)戊烷多氫菲的衍生物。固醉或第醇是類固醉中的一大類，其結(jié)構(gòu)特點是在俗核

的C3上有一個B羥基，C17上有一個含8~10個碳的燃鏈。固醉存在于大多數(shù)真核細(xì)胞的膜中但細(xì)菌不含

固醇。膽固醇是最常見的一種動物固醇，參與動物細(xì)胞膜的組成。膽固醇也是體內(nèi)類固醇激素和膽汁酸（膽

酸、鵝膽酸和脫氧膽酸）的前體。膽固醇與動脈粥樣硬化有關(guān)。植物固醇如谷固醇、豆固醇，它們自身不

易被腸粘膜吸收并能抑制膽固醇吸收。

脂蛋白是由脂質(zhì)和蛋白質(zhì)以非共價鍵結(jié)合而成的復(fù)合體。脂蛋白中的蛋白質(zhì)部分稱載脂蛋白。血漿脂

蛋白是血漿中轉(zhuǎn)運脂質(zhì)的脂蛋白顆粒。由于各種血漿脂蛋白的密度不同可用超離心法把它們分成5個組分

（按密度增加為序）：乳糜微粒,極低密度脂蛋白（VLDL）,中間密度脂蛋白（IDL）,低密度脂蛋白（LDL）和高密

度指蛋白（HDL）。血漿脂蛋白都是球形顆粒，有一個由三酰甘油和膽固醉脂組成的疏水核

心和一個由磷脂、膽固醇和載脂蛋白參與的極性外殼。載脂蛋白的主要作用是增溶疏水脂質(zhì)和作為脂蛋白

受體的識別部位。

測定脂質(zhì)組成時，脂質(zhì)可用有機溶劑從組織中提取，用薄層層析或氣液色譜進行分離。單個的脂質(zhì)可

根據(jù)其層析行為，對專一性酶水解的敏感性或質(zhì)譜分析加以鑒定。

習(xí)題

1.天然脂肪酸在結(jié)構(gòu)上有哪些共同的特點？

答：天然脂肪酸通常具有偶數(shù)碳原子，鏈長一般為12-22碳。脂肪酸可分為飽和、單不飽和與多不飽

和指肪酸。不飽和脂肪酸的雙鍵位置，有一個雙鍵幾乎總是處于C9-C10之間（△?,并且一般是順式的。

2.（a）由甘油和三種不同的脂肪酸（如豆蔻酸、棕檎酸和硬脂酸）可形成多少種不同的三酰甘油（包括簡單

型和混合型在內(nèi)）？（b）其中定量上不同組成的三酰甘油可有多少種？［（a）27種；（b）10種］

解：（a）3227種；

（b）3X3+1=10種

3.（a）為什么飽和的18碳脂肪酸一一硬脂酸的熔點比18碳不飽和脂肪酸一一油酸的熔點高？（b）干酪乳

桿菌產(chǎn)生的乳杯菌酸（19碳脂肪酸）的熔點更接近硬脂酸的熔點述是更接近油酸的熔點？為什么？

答：（a）油酸有一個49順式雙鍵，有序性校差；而硬脂酸有序性高，故熔點也高：

（b）硬脂酸。因為熔點隨鏈長的增加而增加。

4.從植物種子中提取出1g油脂，把它等分為兩份，分別用于測定該油脂的電化值和碘值。測定皂化值的

一份樣品消耗KOH65mg,測定碘值的一份樣品消耗I?510mg.試計算該油脂的平均相對分子質(zhì)量和碘值。

［1292:102］

解：Mr=（3X56X1000）/（2X65）=1292

12X2的克數(shù)）

5.某油脂的碘值為68,皂化值為210。計算每個油脂分子平均含多少個雙健。［2個］

解：100g油脂的物質(zhì)的量二（210X100）/（3X56X

^2個

6.（a）解釋與脂質(zhì)過氧化育關(guān)的幾個術(shù)語：自由基、活性氧、自由基鏈反應(yīng)和抗氧化劑；（b）為什么PUFA

容易發(fā)生脂質(zhì)過氧化？

答：⑸

自由基；自由基也稱游離基，是指含有奇數(shù)價電子并因此在一個軌道上具有一個未（不）成對電子

（unpairedelectron）的原子或原子團。

活性氧：氧或含氧的高反應(yīng)活性分子，如（）2、?OH、也0八-a（單線態(tài)氧）等統(tǒng)稱為活性氧。

自由基鏈反應(yīng)：自由基化學(xué)性質(zhì)活潑，能發(fā)生抽氫、歧化、化合、取代、加成等多種反應(yīng)，但是自由

基反應(yīng)的最大特點是傾向于進行鏈「式」反應(yīng)（chainreaction），鏈反應(yīng)一般包括3個階段：引發(fā)、增

長和終止。

抗氧化劑：凡具有還原性而能抑制靶分子自動氧化即抑制自由基鏈反應(yīng)的物質(zhì)稱為抗氧化劑

（antioxidant）。

（b）多不飽和脂肪酸（PUFA）中的雙鍵具有潛在的還原性，容易發(fā)生過氧化作用。

7.為解決甘油磷脂構(gòu)型上的不明確性，國際生物化學(xué)命名委員會建議采取立體專一編號命名原則。試以

磷酸甘油為例說明此命名原則。

8.寫出下列化合物的名稱：

（a）在低pH時，攜帶一個正凈電荷的甘油磷脂；（b）在中性pH時攜帶負(fù)凈電荷的甘油磷脂；（c）在中性

pH時，凈電荷為零的甘油磷脂。

答：（a）磷脂酰膽堿、磷脂酰乙醉I按；（b）磷脂酰絲氨酸、磷脂酰肌醇、磷脂酰甘油，T：雙磷脂酰甘油（心

磷指），-2；（c）磷脂酰膽堿、磷脂酰乙醇胺。

9.給定下列分子成分:甘油、脂肪酸、磷酸、長鏈醉和糖。試問（a）哪兩個成分在蠟和鞘脂脂中都存在？（b）

哪兩個成分在脂肪和磷脂酰膽堿中都存在？（c）哪些（個）成分只在神經(jīng)節(jié)苜脂而不在脂肪中存在？［（a）脂肪

酸，長鏈醇；（b）甘油，脂肪酸；（c）糖，長鏈醇］

10.指出下列膜脂的親水成分和疏水成分：（a）磷脂酰乙醇胺；（b）鞘磷脂；（c）半乳糖基腦昔脂；（d）神經(jīng)節(jié)

昔指；（。）膽固醇。

答：（a）乙醇胺；脂肪酸

（b）磷酰膽堿或磷酰乙靜胺；脂肪酸和燃鏈

（c）半乳糖；脂肪酸和燒鏈

（d）連有唾液酸的寡糖鏈；脂肪酸和燃鏈

（e）C3羥基;一核和C17烷為側(cè)鏈

11.（a）造成類固醉化合物種類很多的原因是什么？（b）人和動物體內(nèi)膽固靜可轉(zhuǎn)變?yōu)槟男┚哂兄匾硪?/p>

義的類固醇物質(zhì)？

答：⑸①環(huán)上的雙鍵數(shù)日和位置不同;②取代基的種類、數(shù)目、位置和取向（QB）不同;③環(huán)和環(huán)稠

合的構(gòu)型（順反異構(gòu)）不同。

（b）動物中從膽固醇衍生來的類固醇包括5類激素:雄激素、雌激素、孕酮、糖皮質(zhì)激素和鹽皮質(zhì)

激素，維生素D和膽汁酸。

12.膽酸是人膽汁中發(fā)現(xiàn)的A-B順式類固醉（圖2T8）。請按圖2-15所求椅式構(gòu)象畫出膽酸的構(gòu)象式，并

以直立鍵或平伏鍵標(biāo)出C3,C7和C12上3個羥基。

333

XXX

14.一種低密度脂蛋白（LDL含apoB-100（"為500000）和總膽固醇（假設(shè)平均Mr為590）的質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別

為25%和50%。試汁算apoB-10。與總膽固醇的摩爾比［1:1695］

解:設(shè)摩爾比為1/x,則有500000/590x=25/50,解得x=1695

15.用化學(xué)方法把鞘磷脂與磷脂酰膽堿區(qū)分開來。

第三章泉及薇

提要

a-氨基酸是蛋白質(zhì)的構(gòu)件分子，當(dāng)用酸、堿或蛋白酶水解蛋白質(zhì)時可獲得它們。蛋白質(zhì)中的氨基酸

都是L型的。但堿水解得到的氨基酸是I）型和L型的消旋混合物。

參與蛋白質(zhì)組成的基本氨基酸只有20種。此外還有若干種氨基酸在某些蛋白質(zhì)中存在，但它們都是

在蛋白質(zhì)生物合成后由相應(yīng)是基本氨基酸（殘基）經(jīng)化學(xué)修飾而成。除參與蛋白質(zhì)組成的氨基酸外，還有

很多種其他氨基酸存在與各種組織和細(xì)胞中，有的是B-、丫-或6-氨;基酸，有些是D型氨基酸。

氨基酸是兩性電解質(zhì)。當(dāng)pH接近1時，氨基酸的可解離基團全部質(zhì)子化，當(dāng)pH在13左右時，則全

部去質(zhì)子化。在這中間的某一pH（因不同氨基酸而異），氨基酸以等電的兼性離子（HNCHRCOO）狀態(tài)存

在，某一氨基酸處于凈電荷為零的兼性離子狀態(tài)時的介質(zhì)pH稱為該氨基酸的等電點，用pl表示。

所有的a-氨基酸都能與瑋三酮發(fā)生顏色反應(yīng)。a-NH?與2,4-二硝基氟紫（DNFB）作用產(chǎn)生相應(yīng)的DNP-

氨基酸（Sanger反應(yīng)）；a-NFL與笨乙硫毓酸酯（PITC）作用形成相應(yīng)氨基酸的苯胺基硫甲酰衍生物（Edman

反應(yīng)）。胱氨酸中的二硫鍵可用氧化劑（如過甲酸）或還原劑（如疏基乙醇）斷裂。半胱氨酸的SH基在空

氣中氧化則成二硫鍵。這幾個反應(yīng)在氨基酸荷蛋白質(zhì)化學(xué)中占有重要地位。

除甘氨酸外a-氨基酸的a-碳是一個手性碳原子，因此a-氨基酸具有光學(xué)活性。比旋是a-氨基酸的

物理常數(shù)之一，它是鑒別各種氨基酸的一種根據(jù)。

參與蛋白質(zhì)組成的氨基酸中色氨酸、酪氨酸和苯丙氨酸在紫外區(qū)有光吸收，這是紫外吸收法定最蛋白

質(zhì)的依據(jù)。核磁共振（NMR）波譜技術(shù)在氨基酸和蛋白質(zhì)的化學(xué)表征方面起重要作用。

氨基酸分析分離方法主要是基于家基酸的酸堿性質(zhì)和極性大小。常用方法有離子交換柱層析、高效液

相層析（HPLC）等。

習(xí)題

1.寫出下列氨基酸的單字母和三字母的縮寫符號：精氨酸、天冬氨酸、谷氨酰軀、谷氨酸、苯丙氨酸、色

氨酸和酪氨酸。[見表3T]

表3T氨基酸的簡寫符號

三字

三字母符單字母單字母

名稱名稱母符

號符號符號

號

丙氨酸(alanine)AlaA光氨酸（leucine）LeuL

精氨酸(arginine)ArgR賴氨酸（lysine）LysK

甲硫氮酸（蛋氨

天冬酰氨(asparagines)Asn\Met\\

酸）（methionine）

天冬氨酸(asparticacid)AspD苯丙氨酸(phenylalanine)PhcF

半胱氨酸（cysteine）CysC脯氨酸（praline）ProP

谷氨酰氨(glutamine)GinQ絲氨酸（serin。）SerS

谷氨酸(glutamicacid)GluE蘇氨酸（threonine）ThrT

甘氨酸(glycine)GlyG色氨酸(tryptophan)TrpW

組氨酸(histidine)HisH酪氨酸(tyrosine)TyrY

異亮氨酸（isoleucine）HeI綴氨酸(valine)VaiV

Asn和/或AspAsxBGin和/或GluGlsZ

2、計算賴氨酸的￡Q-NH；

解:（見表3-3.P133）

3、計算谷氨酸的YY00H三分之二被解離時的溶液pH

解：pH=pKa+lg2/3pKa=

mol/L溶液的pH：(a)亮氨酸鹽酸鹽；(b)亮氨酸鈉鹽；(c)等電亮颯酸。[(a)約約約]

5、根據(jù)表3-3中氨基酸的pKa值，計算下列氨基酸的pl值：丙氨酸、半胱氨酸、谷氨酸和精氨酸?？?/p>

解：pl=1/2(pKal+pKa2)

pl(Ala)=1/2

pl(Cys)=1/2(1.71+10.78)=

pI(Glu)=1/2(2.19+4.25)=

pl(Ala)=1/2(9.04+12.48)=

6、向lUmol/LmolHCl,問所得溶液的pHmolNaOH以代替HC1時，pH將是多少?[pH

7、將丙氨酸溶液(400ml)調(diào)節(jié)到pHPhmol/LNaOH溶液250mlg]

mol/L的組氨酸溶液在pHmol/L)<[HisZ'Xl()4,His'His°X10*]

解；ChpH=pKl+lg(His2710)=pKr+lg(HisVHis24)=pK2+lg(His0/His*)

得His’XlO",HisHis°X101

)和Imol/LKOH配制ILpHmol/L,加入352nli1mol/LKOH,用水稀釋至IL]

10、為什么氨基酸的苛三酮反應(yīng)液能用測壓法定量氨基酸？

解：荀三酮在弱酸性溶液中與氨基酸共熱，引起氨基酸氧化脫氨脫段反映，(其反應(yīng)化學(xué)式見P139),

其中，定量釋放的COz可用測壓法測量，從而計算出參加反應(yīng)的氨基酸量。

g/50ml6mol/L1IC1)在20cm°。計算L-亮氨酸在6moi/LHC1中的比旋(㈤)?！鉣

12、標(biāo)出異亮氨酸的4個光學(xué)異構(gòu)體的(R,S)構(gòu)型名稱。[參考圖3-15]

13、甘氨酸在溶劑A中的溶解度為在溶劑B中的4倍，苯丙氨酸在溶劑A中的溶解度為溶劑B中的兩倍。

利用在溶劑A和B之間的逆流分溶方法將甘氨酸和苯丙氨酸分開。在起始溶液中甘氨酸含量為lOOmg,苯

丙氨酸為81mg,試回答下列問題：(l)mgGly+24mgPhemgGly+36mgPhe]

解：根據(jù)逆流分溶原理，可得：

對于Gly：Kd=CA/CB=4=q(動相)/p(靜相)p+q=1=(1/5+4/5)

4個分溶管分溶3次:(1/5+4/5)3=1/125+2/125+48/125+64/125

對于Phe：Kd=G/CR=2二q(動相)/p(靜相)p+q=1=(1/3+2/3)

4個分溶管分溶3次：(1/3+2/3)=1/27+6/27+12/27+8/27

故利用4個分溶管組成的分溶系統(tǒng)中，甘氨酸和苯丙氨酸各在4管和第3管中含量最高，其中：

第4管：Gly：64/125XmgPhe：8/27X81=24mg

第3管：Gly：48/125XmgPhe：12/27X81=36mg

14、指出在正丁醇:醋酸:水的系統(tǒng)中進行紙層析時，下列混合物中氨基酸的相對遷移率(假定水相的pHIle,

Lys;(2)Phe,Ser(3)Ala,Vai,Leu;(4)Pro,Vai(5)Glu,Asp;(6)Tyr,Ala,Ser,His.

[Ile>lys：Phe,>Ser；Leu>Vai>Ala,；Vai>Pro：Glu>Asp：Tyr>Ala>Ser=His]

解：根據(jù)P151圖3-25可得結(jié)果。

15.將含有天冬氨酸、甘氨酸、亮氨酸和賴氨酸的檸檬酸緩沖液，加到預(yù)先同樣緩沖液平衡過的強陽離交

換樹脂中，隨后用愛緩沖液析脫此柱，并分別收集洗出液,這5種氨基酸將按什么次序洗脫下來？[Asp,Thr,

Gly,Leu,Lys]

解：在pH3左右，氨基酸與陽離子交換樹脂之間的靜電吸引的大小次序是減刑氨基酸(小)>中性氨基酸(髀)》

酸性氨基酸(A，)。因此氨基酸的洗出順序大體上是酸性氨基酸、中性氨基酸，最后是堿性氨基酸，由于氨

基酸和樹脂之間還存在疏水相互作用，所以其洗脫順序為：Asp,Thr,Gly,Leu,Lys。

第四章蛋白質(zhì)的共價牯構(gòu)

提要

蛋白質(zhì)分子是由一條或多條肽鏈構(gòu)成的生物大分子。多肽鏈?zhǔn)怯砂被嵬ㄟ^肽鍵共價連接而成的，各

種多肽鏈都有自己特定的氨基酸序列。蛋白質(zhì)的相對分子質(zhì)量介于6000到10000()0或更高。

蛋白質(zhì)分為兩大類：單純蛋白質(zhì)和綴合蛋白質(zhì)。根據(jù)分子形狀可分為纖維狀蛋白質(zhì)、球狀蛋白質(zhì)和膜

蛋白質(zhì)。此外還可按蛋白質(zhì)的生物學(xué)功能分類。

為了表示蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)的不同組織層次，經(jīng)常使用一級結(jié)構(gòu)、二級結(jié)構(gòu)、三級結(jié)構(gòu)和四級結(jié)構(gòu)這樣一些

專門術(shù)語。一級結(jié)構(gòu)就是共價主鏈的氨基酸序列，有時也稱化學(xué)結(jié)構(gòu)。二、三和四級結(jié)構(gòu)又稱空間結(jié)構(gòu)（即

三堆結(jié)構(gòu)）或高級結(jié)構(gòu)。

蛋白質(zhì)的生物功能決定于它的高級結(jié)構(gòu)，高級結(jié)構(gòu)是由一級結(jié)構(gòu)即氨基酸序列決定的，二氨基酸序列

是由遺傳物質(zhì)DNA的核甘酸序列規(guī)定的。

肽鍵（CO—MI）是連接多肽錐主鏈中氨基酸殘缺的共價鍵，二硫鍵是使多肽鏈之間交聯(lián)或使多肽鏈成

環(huán)的共價鍵。

多肽鏈或蛋白質(zhì)當(dāng)發(fā)生部分水解時，可形成長短不一的肽段。除部分水解可以產(chǎn)生小肽之外，生物界

還存在許多游離的小肽，如谷胱甘肽等。小肽晶體的熔點都很高，這說明短肽的晶體是離子晶格、在水溶

液中也是以偶極離子存在的。

測定蛋白質(zhì)一級結(jié)構(gòu)的策略是：（1）測定蛋白質(zhì)分子中多肽鏈數(shù)目；（2）拆分蛋白質(zhì)分子的多肽鏈;

（3）斷開多肽鏈內(nèi)的二硫橋；（4）分析每一多肽鏈的某基酸組成；（5）鑒定多肽鏈的N-末端和C-末端殘

基；（6）斷裂多肽鏈成較小的肽段，并將它們分離開來；（7）測定各肽段的氨基酸序列；（8）利用重疊肽

重建完整多肽鏈的一級結(jié)構(gòu)；（9）確定半胱氨酸殘基形成的S-S交聯(lián)橋的位置。

序列分析中的重要方法和技術(shù)有：測定上末端基的苯異硫就酸酯（PITC）法，分析C-末端基的我肽

酶法，用于多肽鏈局部斷裂的酶裂解和CNBr化學(xué)裂解，斷裂二硫橋的疏基乙醉處理，測定肽段朝基酸序

列的Edman化學(xué)降解和電噴射串聯(lián)質(zhì)譜技術(shù)，重建多肽鏈一級序列的重置肽拼湊法以及用于二硫橋定位的

對角線電泳等。

在不同生物體中行使相同或相似功能的蛋白質(zhì)稱同源蛋白質(zhì)。同源蛋白質(zhì)具有明顯的序列相似性（稱

序列同源），兩個物種的同源蛋白質(zhì)，其序列間的氨基酸差異數(shù)目與這些物種間的系統(tǒng)發(fā)生差異是成比例

的，并根據(jù)同源蛋白質(zhì)的氨基酸序列資料建立起進化樹。同源蛋白質(zhì)具有共同的進化起源。

在生物體內(nèi)有些蛋白質(zhì)常以前體形試合成，只有按一定方式裂解除去部分肽鏈之后才出現(xiàn)生物活性，

這一現(xiàn)象稱蛋白質(zhì)的激活。血液凝固是涉及氨基酸序列斷裂的一系列酶原被激活的結(jié)果，酶促激活的級聯(lián)

放大，使血凝塊迅速形成成為可能。凝血酶原和血清蛋白原是兩個最重要的血凝因子。血纖蛋白蛋白原在

凝血酶的作用下轉(zhuǎn)變?yōu)檠宓鞍啄龎K（血塊的主要成分）。

我國在20世紀(jì)60年代首次在世界上人工合成了蛋白質(zhì)——結(jié)晶牛胰島素。近二、三十年發(fā)展起來的

固相肽合成是控制合成技術(shù)上的一個巨大進步，它對分子生物學(xué)和基因工程也就具有重要影響和意義。至

今利用Merrifield固相肽合成儀已成功地合成了許多肽和蛋白質(zhì)。

習(xí)題

1.如果一個相對分子質(zhì)量為12000的蛋白質(zhì)，含10種氨基酸，并假設(shè)每種氨基酸在該蛋白質(zhì)分子中的數(shù)

目相等，問這種蛋白質(zhì)有多少種可能的排列順序？[10w]

解：10—加儂

2、有一個A肽，經(jīng)酸解分析得知為Lys、His、Asp、Glu2、Ala以及Vai、Tyr和兩個Nlh分子組成。當(dāng)A

肽與FDNB試劑反應(yīng)后得DNP-Asp；當(dāng)用竣肽酶處理后得游離綴氨酸。如果我們在實驗中將?A肽川胰蛋白酶

降解時，得到兩種肽，其中一種（Lys、Asp、GlusAla、Tyr）在pHHis、Glu以及Vai）可給除DMP-His,

在pHAsp、Ala、Tyr）在pHLys、His、Glu2以及Vai）在pH[Asr）-Ala-Tyr-Glu-Lys-His-GlrrVal]

解：1、N-末端分析：FDNB法得:Asp-；

2、C-末端分析：歿肽酶法得：-Vai；

3、胰蛋白酶只斷裂賴氨酸或精氨酸殘基的按基形成的肽鍵，得到的是以Arg和Lys為C-末端殘基的

肽斷。酸水解使Asn-*Asp+NII/,由己知條件（Lys、Asp、Glu、Ala、Tyr）可得：

Asn-（）-（）-（）-Lys-（）-（）-Val：

4、FDNB法分析N-末端得DNP-His,酸水解使Gin-GluZH；由已知條件（His、Glu.Vai）可得：

Asn-（）-（）-（）-Lys-His-Gln-Val；

5、糜蛋白酶斷裂Phe、Trp和Tyr等疏水氨基酸殘基的竣基端肽鍵。由題，得到的一條肽（Asp、Ala、

Tyr）結(jié)合（3）、（4）可得該肽的氨基酸序列為:Asn-A1a-Tyr-G1u-Lys-His-G1n-Va1

3、某多肽的氨基酸序列如下：G1u~Va1-Lys-Asn-Cys-Phe-Arg-Trp-Asp-Leu-G1y-Ser-Leu-G1u-

Ala-Thr-Cys-Arg-His-Met-Asp-Gln-Cys-Tyr-Pro-Gly-Glu_Glu-LySo（1）如用胰蛋白IW處理，此多肽將

產(chǎn)生幾個肽？并解釋原因（假設(shè)沒有二硫鍵存在）；（2）在時，此多肽的凈電荷是多少單位？說明理由（假

設(shè)pKa值：a-a-NH3'Glu和AspLys和Argilis側(cè)鏈基；Cys側(cè)鏈基;TyrCys

4、今有一個七肽，經(jīng)分析它的氨基酸組成是：LysxPro、Arg、Phe、Ala、Tyr和Ser。此肽未經(jīng)糜蛋白

酶處理時，與FDNB反應(yīng)不產(chǎn)生a-DNP-氨基酸。經(jīng)糜蛋白酶作月后，此肽斷裂城兩個肽段，其氨基酸組成

分別為Ala>Tyr>Ser和Pro、Phe、Lys、Arg。這兩個肽段分別與FDNB反應(yīng)，可分別產(chǎn)生DNP-Ser和DNP-Lys。

此肽與胰蛋白酶反應(yīng)能生成兩個肽段，它們的氨基酸組成分別是Arg、Pro和Phe、Tyr、Lys、Ser、Ala。

試問此七肽的一級結(jié)構(gòu)怎樣？［它是一個環(huán)肽，序列為：-Phe-Ser-Ala-Tyr-Lys-Pro-Arg-］

解：（1）此肽未經(jīng)糜蛋白酶處理時，與FDNB反應(yīng)不產(chǎn)生a-DNP-氨基酸，說明此肽不含游離末端NHz,即

此技為一環(huán)肽；

（2）糜蛋白酶斷裂Phe、Trp和Tyr等疏水氨基酸殘基的粉基端肽鍵，由已知兩肽段氨基酸組成（Ala.

Tyr、Ser和Pro、Ph。、Lys、Arg）可得：-（）-（）-Tyr-和-（）-（）-（）-Phe-；

（3）由（2）得的兩肽段分別與FDNB反應(yīng)，分別產(chǎn)生DNP-Ser和DNP-Lys可知該兩肽段的N-末端分

別為-Ser-和-Lys-,結(jié)合（2）可得：-Scr-Ala-Tyr-和-Lys-（）-（）-Phe-；

（4）胰蛋白酶專一斷裂Arg或Lys殘基的竣基參與形成的抗鍵，由題生成的兩肽段氨基酸組成（Arg、

Pro和Phe、Tyr、Lys、Ser、Ala）可得：-Pro-Arg-和-（）-（）-（）-（）-Lys；

綜合（2）、（3）、（4）可得此肽一級結(jié)構(gòu)為：-Lys-Pro-Arg-Phe-Ser-Ala-Tyr-

5、三肽Lys-Lys-Lys的pl值必定大于它的任何一個個別基團的pKa值，這種說法是否正確？為什么？

［正確，因為此三肽處于等電點時，七解離集團所處的狀態(tài)是C-末端C00（）,N末端ML（pKa?￡-NH；）

（），因此pl>最大的pKa

6、一個多肽可還原為兩個肽段，它們的序列如下：鏈1為Ala-Cys-Phe-Pro-Lys-Arg-Trp-Cys-Arg-Arg-

Val-Cys；鏈2為Cys-Tyr-Cys-Phe-Cys。當(dāng)用嗜熱菌蛋白酶消化原多肽（具有完整的二硫鍵）時可用下列

各3太：（1）（Ala、Cys2、Vai）；（2）（Arg、Lys、Phe、Pro）；（3）（Arg2、Cys2、Trp、Tyr）；（4）（Cys2、

Phe）o試指出在該天然多肽中二硫鍵的位置。（結(jié)構(gòu)如下圖）

Is-s1

Ala-Cys-Phe-Pro-Lys-Arg-Trp-Cys-Arg-Arg-ValCys

S

S

Cys-Tyr-Cys-Phe-Cys

1s-s1

解：嗜熱菌蛋白酶作用專一性較差，根據(jù)題中已知條件：

（1）消化原多肽得到（Ala、Cys2、Vai）,說明鏈1在2位Cys后及11位Vai前發(fā)生斷裂，2位Cys

與12位Cys之間有二硫鍵；

（2）由鏈1序列可得該肽段序列為：-Phe-Pro-Lys-Arg-；

（3）由（1）（2）可知該肽段（Arg2、Cys2、Trp.Tyr）中必有一Cys來自鏈2,另一Cys為鏈1中8

位Cys,即鏈1中8位Cys與鏈2中的一個Cys有二硫鍵；

（4）嗜熱菌蛋白酶能水解Tyr、Phc等疏水氨基酸殘基，故此肽（Cys2、Phc）來自鏈2,結(jié)合（3）

中含Tyr,可知（3）中形成的二硫鍵為鏈18位Cys與鏈2中3位Cys與鏈2中3位Cys之間；（4）中（Cys2、

Phe）說明鏈2中1位Cys與5位Cys中有二硫鍵。

綜合（1）、（2）、（3）、（4）可得結(jié)果。

7、?個十肽的氨基酸分析表明其水解液中存在下列產(chǎn)物：

NH*AspGluTyrArg

MetProLysSerPhe

并觀察下列事實：（1）用粉肽酶A和B處理該十肽無效；（2）腹蛋白酶處理產(chǎn)生兩個四肽和游離的Lys；

（3）梭菌蛋白酶處理產(chǎn)生一個四肽和一個六肽；（4）浪化氫處理產(chǎn)生一個八肽和一個二肽，用單字母符

號表示其序列為NP;（5）胰凝乳蛋白酶處理產(chǎn)生兩個三肽和一個四肽，M-末端的胰凝乳蛋白晦水解肽段在

中性pH時攜帶-1凈電荷，在pH12時攜帶-3凈電荷；（6）一輪Edman降解給出下面的PTH衍生物：

寫出該十肽的氨基酸序列。［Ser-Glu-Tyr-Arg-Lys-Lys-Phe-Met-Asn-Pro］

解：（1）用竣肽前A和B處理十肽無效說明該十肽C-末端殘基為-Pro；

（2）胰蛋白酶專一斷裂Lys或Arg殘基的竣基參與形成的肽鍵，該十肽在胰蛋白酶處理后產(chǎn)生了兩個

四技和有利的Lys,說明十肽中含Lys—或-ArgLys-Lys—或-Arg-Lys-…-Lys—ArgT.ys-…四種可

能的肽段，且水解位置在4與5、5與6或4與5、8與9、9與10之間：

（3）梭菌蛋白醉專一裂解Arg殘基的歿基端肽鍵，處理該十肽后，產(chǎn)生一個四肽和一個六肽，則可知

該十肽第四位為-Arg-；

（4）溟化氯只斷裂由Met殘基的竣基參加形成的肽鍵，處理該十肽后產(chǎn)生一個八肽和一個二肽，說明

該十肽第八位或第二位為-Met-；用單字母表示二肽為NP,W-Asn-Pro-,故該十肽第八位為-Met-；

（5）胰凝乳蛋白酶斷裂Phc、Trp和Tyr等疏水氨基酸殘基的竣基端肽鍵，處理該十肽后，產(chǎn)生兩個

三技和一個四肽，說明該十肽第三位、第六位或第七位為Trp或Phe；

（6）一輪Edman降解分析51-末端，根據(jù)其反應(yīng)規(guī)律，可得N-末端氨基酸殘疾結(jié)構(gòu)式為：

-NH-CH（-CH20H）-C（=0）-,還原為-NH-CH（-CH20H）-C00H-,可知此為Ser；

結(jié)合（1）、（2）、（3）、（4）、（5）、（6）可知該十肽的氨:基酸療列為：

Scr-Glu-Tyr-Arg-Lirs-Lys-Phc-Met-Asn-Pro

8、一個四肽，經(jīng)胰蛋白酶水解得兩個片段，一個片段在280nm附近有強的光吸收，并且Pauly反應(yīng)和坂

口反應(yīng)（檢測胭基的）呈陽性。另一片段用澳化鼠處理釋放出一個與苗三酮反應(yīng)呈黃色的氨基酸。寫出此

四加的氨基酸序列。［YRMP］

解:胰蛋白酶酶專一水解Lys和Arg殘基的粉基參與形成的肽鍵，故該四肽中含Lys或Arg；i肽段在280nm

附近有強光吸收且Pauly反應(yīng)和坂口反應(yīng)（檢測呱基的）呈陽性，說明該肽段含Tyr和Arg；澳化鼠專一

斷裂Met殘基的竣基參加形成的肽鍵，又因生成了與瑋三酮反應(yīng)呈黃色的氨基酸，故該肽段為-Met-Pro-；

所以該四肽的氨基酸組成為Tyr-Arg-Met-Pro,即YRMP。

9、蜂毒明肽（apamin）是存在蜜蜂毒液中的一個十八肽，其序列為CNCKAPETALCARRCQQH,已知蜂毒明肽

形成二硫鍵，不與碘乙酸發(fā)生反應(yīng)，（1）問此肽中存在多少個二硫鍵？（2）請設(shè)計確定這些（個）二硫

鍵位置的策略。

［（1）兩個；（2）二硫鍵的位置可能是1-3和11T5或1T1和3T5或1T5和3-11,第一種情況,用胰

蛋白的斷裂將產(chǎn)生兩個肽加Arg；第二種情況和第三種，將產(chǎn)生一個肽加Arg,通過二硫鍵部分氧化可以

把后兩種情況區(qū)別開來。］

10、敘述用Mernfield固相化學(xué)方法合成二肽Lys-Ala.如果你打算向Lys-Ala加入一個亮氨酸殘基使成

三技，可能會掉進什么樣的“陷坑”？

解：（1）用B0C保護Ala氨基端，然后將其峻基掛接在樹脂上；

（2）除去N端保護，將用B0C侏護的Arg用縮合劑DDC與Ala相連;

（3）將把樹脂懸浮在無水三氟乙酸中，通人干燥的HBr,使肽與樹脂脫離，同時保護基也被切除。

若打算向Lys-Ala加入一個亮氨酸殘基使成三肽，可能的坑為：Leu可能接在Arg的非a-氨基上。

第五章蛋白質(zhì)的三修精相

提要

每一種蛋白質(zhì)至少都有一種構(gòu)像在生理條件下是穩(wěn)定的，并具有生物活性，這種構(gòu)像稱為蛋白質(zhì)的天

然構(gòu)像。研究蛋白質(zhì)構(gòu)像的主要方法是X射線晶體結(jié)構(gòu)分析。此外紫外差光譜、熒光和熒光偏振、圓二色

性、核磁共振和重氫交換等被用于研究溶液中的蛋白質(zhì)構(gòu)像。

穩(wěn)定蛋白質(zhì)構(gòu)像的作用有氫鍵、范德華力、疏水相互作用和離子鍵。此外二硫鍵在穩(wěn)定某些蛋白質(zhì)的

構(gòu)像種也起重要作用。

多肽鏈折疊成特定的構(gòu)像受到空間上的許多限制。就其主鏈而言，由于肽鏈?zhǔn)怯啥鄠€相鄰的肽平面構(gòu)

成為，主鏈上只有a-碳的二平面角中和中能自由旋轉(zhuǎn)，但也受到很大限制。某些中和中

蛋白質(zhì)主鏈的折疊形成由氫鍵維系的重復(fù)性結(jié)構(gòu)稱為二級結(jié)構(gòu)。最常見的二級結(jié)構(gòu)元件有a螺旋、B

轉(zhuǎn)角等。a螺旋是蛋白質(zhì)中最典型、含量最豐富的二級結(jié)構(gòu)。a°nm。a-角蛋白是毛、發(fā)、甲、蹄中的

纖維狀蛋白質(zhì)，它幾乎完全由a螺旋構(gòu)成的多肽鏈構(gòu)成。B折疊片中肽鏈主鏈處于較伸展的曲折（鋸齒）

形式，肽鏈之間或?條肽鏈的肽段之間借助氫鍵彼此連接成片狀結(jié)構(gòu)，故稱為B折疊片，每條肽鏈或肽段

稱為8折疊股或Bnmnmo大多數(shù)B折疊股和B折疊片都有右手扭曲的傾向，以緩解側(cè)鏈之間的空間應(yīng)力

（stericstrain）。蠶絲心蛋白幾乎完全由扭曲的反平行B折疊片構(gòu)成。膠原蛋白是動物結(jié)締組織中最豐

富的結(jié)構(gòu)蛋白，有若干原膠原分子組成。原膠原是一種右手超螺旋結(jié)構(gòu)，稱三股螺旋。彈性蛋白是結(jié)締組

織中另??主要的結(jié)構(gòu)蛋白質(zhì)。

蛋白質(zhì)按其外形和溶解度可分為纖維狀蛋白質(zhì)、球狀蛋白質(zhì)和膜蛋白。a-角蛋白、絲心蛋白（8-角

蛋白）、膠原蛋白和彈性蛋白是不溶性纖維狀蛋白質(zhì)；肌球蛋白和原肌球蛋白是可溶性纖維狀蛋白質(zhì)，是

肌纖維中最豐富的蛋白質(zhì)。球狀蛋白質(zhì)是一類可溶性的功能蛋白，如酹、抗體、轉(zhuǎn)運蛋白、蛋芻質(zhì)激素等,

膜蛋白是一類與膜結(jié)構(gòu)和功能緊密相關(guān)的蛋白質(zhì)，它們又可分為膜內(nèi)在蛋白質(zhì)、脂錨定蛋白質(zhì)以及膜周邊

蛋白質(zhì)。

蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)一般被分為4個組織層次（折疊層次），一級、二級、三級和四級結(jié)構(gòu)。細(xì)分時可在二、

三級和四級結(jié)構(gòu)。細(xì)分時可?在二、三級之間增加超二級結(jié)構(gòu)和結(jié)構(gòu)域兩個層次。超二級結(jié)構(gòu)是指在?級序

列上相鄰的二級結(jié)構(gòu)在三維折疊中彼此靠近并相互作用形成的組合體。超二級結(jié)構(gòu)有3種基本形式：aa

（螺旋束）、BaB