生物大分子分离及表征复习题(必威体育精装版版).doc

《生物大分子分离及表征》复习题 蛋白质和核酸的重要理化性质有哪些？ 1.1蛋白质理化性质 （1）蛋白质的两性性质和等电点。 蛋白质多肽链的N―端有氨基，C―端有 羧基，其侧链上也常有碱性基团和酸性基团。因此，蛋白质和氨基酸相似，也具有两性性质和等电点。 在等电点时，蛋白质溶解度最小，导电性、粘度和渗透压等也最低。利用此性质可以分离和纯化蛋白质。同时也可通过调节蛋白质溶液的pH值，使其颗粒带正电荷或负电荷，因而在电泳仪中将分别移向阴极或阳极，也可用于分离或纯化蛋白质。 （2）蛋白质的胶体性质。 蛋白质是高分子化合物，粒子的大小均在1~100nm之间，属于胶体分散系范围，所以蛋白质溶液具有胶体性质。它是一种亲水胶体溶液，它的扩散速度和渗透压小，不能通过半透膜（Semipermeable membrane） ，有很高的粘度和很大的吸附力。 （3）蛋白质的沉淀。 蛋白质的胶体溶液在一定条件下，例如除去水化膜，中和粒子表面所带的电荷等，也可以发生凝聚而产生沉淀。蛋白质的沉淀可分为可逆沉淀和不可逆沉淀两种情况。可逆沉淀是指沉淀出来的蛋白质分子，内部结构改变很小或基本上没有改变，仍然保持原来的生物活性，只要消除沉淀因素，沉淀会重新溶解而成为胶体溶液。不可逆沉淀是指沉淀出来的蛋白质分子，其内部结构发生了较大的改变，蛋白质已失去了原来的生物活性，即使沉淀因素消失后，沉淀也不重新溶解。 （4）蛋白质的变性。 蛋白质因受物理因素或化学因素的影响，改变了分子内部的特有结构，导致理化性质改变，生理活性丧失，称为蛋白质的变性，变性后的蛋白质称为变性蛋白质 （5）蛋白质的水解。 简单蛋白质彻底水解后，都生成α―氨基酸。但酸、碱催化的水解常将某些氨基酸破坏。例如在酸性条件下水解，色氨酸被破坏，丝氨酸和苏氨酸也有某些损失，天冬酰胺和谷氨酰胺水解后得到相应的酸和铵离子。在碱性条件下水解，常将半胱氨酸、丝氨酸及苏氨酸破坏，并使所有氨基酸外消旋化。在酶的作用下，蛋白质水解可得到一系列中间产物，最后生成α―氨基酸。 （6）蛋白质的颜色反应。 蛋白质、肽、氨基酸一般皆无色，可以利用适当的试剂，使之显出一定的颜色，以确定其存在，并可根据颜色的深浅测定其含量。常用的颜色反应有： a.双缩脲反应。在蛋白质的碱性溶液中加入稀硫酸铜溶液，会显现紫色或紫红色。凡分子中含有两个或两个以上肽键结构的化合物，不论它们直接相连或通过一个氮或碳原子而间接相连，都能发生此类反应。 b.茚三酮反应。凡含有α―氨基酰基的化合物都能与水合茚三酮作用生成蓝紫色物质，故此反应可用于蛋白质的定性与定量分析。 c.黄色反应。蛋白质分子中若存在含有苯环的氨基酸（如酪氨酸、苯丙氨酸等），当其与硝酸共热时，则呈黄色，再加碱则颜色变为橙黄。这一反应称为黄色反应。一般蛋白质常含有酪氨酸和苯丙氨酸单位，因此这一反应是蛋白质较为普遍的反应。 d.米隆反应。米隆试剂是硝酸、亚硝酸、硝酸汞、亚硝酸汞的混合溶液。蛋白质分子中若含有酚结构的氨基酸（如酪氨酸），则与米隆试剂作用，能生成白色沉淀，加热后沉淀变成砖红色，这个反应称为米隆反应。 e.含硫蛋白质的反应。如果蛋白质分子中含有半胱氨酸或蛋氨酸等含硫氨基酸单位，当与碱及醋酸铅共热时，分解产生的硫遇铅盐即产生黑色的硫化铅沉淀。 f.色氨酸反应。将蛋白质溶液与几滴乙醛酸混合后，再沿器壁慢慢加入浓硫 酸，如果蛋白质分子侧链中有吲哚环，则两液层的界面上会出现紫色环，这个反应称为色氨酸反应，又称为乙醛酸反应或霍普金（Hopking）反应。籍此，可用来检验蛋白质或肽的分子中是否有色氨酸单位。 1.2核酸理化性质 DNA为白色纤维状物质，而RNA 为白色粉末状物质。 （1）溶解性。 DNA和RNA的分子中有不少亲水基，因此都可微溶于水，形成具有一定粘度的溶液，溶液呈酸性。 （2）核酸的水解。 核酸在酸、碱和酶的催化下容易水解，由于磷酸二酯键和糖苷键都可在水解时断裂，因此反应的产物比较复杂。彻底水解可以得到磷酸、戊糖（D-核糖或 D-2-脱氧核糖）以及嘌呤碱和嘧啶碱。 （3）核酸的变性。 当核酸分子的空间结构发生改变时便会失去原有的生理 活性而发生变性。变性了的核酸虽然其多核苷酸链并没有断裂，但碱基对之间的氢键断裂，空间构象或多或少地发生了改变，呈现出松弛状态。 （4）核酸的显色反应。 核酸分子中都存在戊糖基，在酸性条件下可以生成某些能发生显色反应的物质。例如将RNA和浓盐酸共热，产物在氯化铁催化下都与苔黑酚（5-甲基-1,3-苯二酚）呈绿色，又如DNA在过氯酸存在下与二苯胺作用生成蓝色。这些显色反应可用于核酸的定量测定。 核酸在强酸作用下加热水解可得到磷酸。磷酸能与钼酸铵作用，在有还原剂（如抗坏血酸、亚硫酸钠等）存在时形成蓝色化合物钼蓝，通过比色方