生物化學(第三版)第六章 蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)與功能的關(guān)系課后習題詳細解答 復習重點

PAGEPAGE4第六章 蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)與功能的關(guān)系提要并作為氧的可逆性貯庫。而血紅蛋白是血液中的氧載體。這些蛋白質(zhì)含有一個結(jié)合得很緊的血紅素輔基。它是一個取代的卟啉，在其中央有一個鐵原子。亞鐵（態(tài)的血紅素能結(jié)合氧，但高鐵（+3）態(tài)的不能結(jié)合氧。紅血素中的鐵原子還能結(jié)合其他小分子如CO、NO等。肌紅蛋白是一個單一的多肽鏈，含153個殘基，外形緊湊。Mb內(nèi)部幾乎都是非極性殘基。多肽鏈中約75%是α螺旋，共分八個螺旋段。一個亞鐵血紅素即位于疏水的空穴內(nèi)，它可以保護鐵不被氧化成高鐵。血紅素鐵離子直接與一個His側(cè)鏈的氮原子結(jié)合。此近側(cè)His（H8）占據(jù)5個配位位置。第6個配位位置是O的結(jié)合部位。在此附近的遠側(cè)His（E7）降低在氧結(jié)合部位上CO的結(jié)合，2并抑制血紅素氧化或高鐵態(tài)。氧與Mb結(jié)合是可逆的。對單體蛋白質(zhì)如Mb來說，被配體（如）O占據(jù)的結(jié)合部位的分數(shù)是配2體濃度的雙曲線函數(shù)，如Mb的氧集合曲線。血紅蛋白由4個亞基（多肽鏈）組成，每個亞基都有一HbA是成人中主要的血紅蛋白，具有αβ的亞基結(jié)構(gòu)。四聚體血紅蛋白中出現(xiàn)了單2 2體血紅蛋白所不具有的新性質(zhì)，Hb除運載氧外還能轉(zhuǎn)運H+和CO2。血紅蛋白以兩種可以相互轉(zhuǎn)化的構(gòu)象態(tài)存在，稱T（緊張）和R（松弛）T氧的結(jié)合促進TRT態(tài)和RHb呈現(xiàn)3種別構(gòu)效應。第一，血紅蛋白的氧結(jié)合曲線是S和CO2促進O2從血紅蛋白中釋放，這是生理上的一個重要效應，它提高O2促進H+和CO2H+、CO2和O2的結(jié)合之間的別構(gòu)聯(lián)系稱為BohrO223-（BPG）BPG能與去氧血紅蛋白結(jié)合，但不能與氧合血紅蛋白結(jié)合。因此，BPG是降低血紅蛋白對氧的親和力的。胎兒血紅蛋白（α2β2）比成年人的血紅蛋白（α2β2）有較高的氧親和力，就是因為它結(jié)合BPG較少。導致一個蛋白質(zhì)中氨基酸改變的基因突變能產(chǎn)生所謂分子病，這是一種遺傳病。了解最清楚的分子病是鐮刀狀細胞貧血病。這種病人的步正常血紅蛋白稱為Hbβ鏈第六位置上的Glu倍置換乘Val溶性的纖維束，并引起紅細胞鐮刀狀化和輸氧能力降低。純合子的病人出現(xiàn)慢性貧血而死亡。地中海貧血是由于缺失一個或多個編碼血紅蛋白鏈的基因造成的。棉衣反映是由特化的白細胞——淋巴細胞和巨噬細胞及其相關(guān)的蛋白質(zhì)之間的相互作用介導T淋巴細胞產(chǎn)生TMHC肽。助TB細胞和產(chǎn)生T細胞受體的胞毒TT人類具有5個類別的免疫球蛋白，每一類別的生物學功能都是不同的。最豐富的是IgG類，它由4Y形結(jié)構(gòu)的分子?？拷黋的兩“臂”頂端的結(jié)構(gòu)域是多變區(qū)，形成來年各個抗原結(jié)合部位。一個給頂?shù)拿庖咔虻鞍滓话阒唤Y(jié)合一個大抗原分子的一部分，稱為表位。結(jié)合經(jīng)常涉及IgG制取并具有高度特異性，它成為許多分析和制備生化方法的核心，如酶聯(lián)免疫吸附測定ELIS、WesternGF后者是細絲的主體。由粗絲和細絲構(gòu)成肌肉收縮單位——肌節(jié)。肌球蛋白上的ATP水解與肌球蛋白頭片的系列構(gòu)象變化相偶聯(lián)，引起肌球蛋白頭從F-肌動蛋白亞基上解離并與細絲前方的另一F-肌動蛋白亞基再結(jié)合。因此肌球蛋白沿肌動蛋白細絲滑動。肌肉收縮受從肌質(zhì)網(wǎng)釋放的Ga2+Ga2+與0相互作用的循環(huán)發(fā)生。習題蛋白質(zhì)AB各有一個配體XK10-6mol/L（a）哪個蛋白質(zhì)對配d體X的親和力更高？）將這兩個蛋白質(zhì)的K轉(zhuǎn)換為結(jié)合常數(shù)K（）蛋白質(zhì)）蛋白質(zhì)Ad aK=106(mol/L)-1，蛋白質(zhì)BK=10-9(mol/L)-1a a下列變化對肌紅蛋白和血紅蛋白的O親和力有什么影響？a）血漿的pH從7.4降到7.）2肺中CO分壓從45tor（屏息降到15tor（正常（BPG水平從4.5mmol/（海平面增至7.5mmol2（高空a）（）（）無。對血紅蛋白（）b）c）37℃，pH7.4，CO40torrBPG（4.5mmol/L）條件下，人全血的氧結(jié)2合測定給出下列數(shù)據(jù)：p（O）2

%飽和度（=100×Y）10.61019.53027.45037.57050.48577.39692.3982 根據(jù)這些數(shù)據(jù)，繪制氧結(jié)合曲線；估算在肺中和torr2 （靜脈血中）下血的氧百分飽和度。2 肺中[100torr[30torrp（O）]2 如果在毛細血管中pH7.06-17數(shù)據(jù)重新估算部分。（（）982）58（）約40）約50%]）圖略，從圖中克知分別為98和58；（b）98%-58%=40%，故約40%；（c）當pH7.06-17可知：96%-46%=50%。2P和n，可利用方程（6-15）Y/（1-Y）=[p（O）/P]n血紅蛋白氧分數(shù)飽和250 502 度P=26torr，n=2.8，計算肺（p（O）=100torr）Y（p（O2 50=40torr）中的Y。在這些條件下輸氧效率（Y肺-Y毛細血管=ΔY）是多少？除n=1.0外，重復上面2計算。比較n=2.8和n=1.0ΔY[n=2.8Y=0.98，Y=0.77，所以，ΔY=0.21，n=1.0Y=0.79，Y=0.61，所以，ΔY=0.18，兩0.21-0.18=0.03，差值似乎不大，但在代謝活躍的組織中p（O）<40torr，6-15]2解：Y/（1-YY/（1-Y）=[40/26]2.8

Y肺=0.98Y毛=0.77ΔY=0.98-0.77=0.21當n=1.0時，同理=0.79 Y毛=0.61 ΔY=0.18如果不采取措施，貯存相當時間的血，2.3-BPG的含量會下降。如果這樣的血用于輸血可能會產(chǎn)BPG。BPG濃度下降，對O2使不能給組織供氧。接受這種BPGHbA能抑制HbSHbAHbS一個單克隆抗體與G-肌動蛋白結(jié)合但不與F么？[該表位可能是當G-肌動蛋白聚合成FFab25pH7時為5×10-7mol/L（a）結(jié)合的標準自由能（25℃和pH7時）此Fab原的速度常數(shù)為120S-1。結(jié)合的速度常數(shù)是多少？此說明在結(jié)合半抗原時抗體中的結(jié)構(gòu)變化是大還a）Gˊ=35.9kj/mo（Ka=10mo-L（）結(jié)合速度常數(shù)k=×108mo-1S-L，接近于小分子與蛋白質(zhì)相遇（結(jié)合）的擴散控制限制109mol-1S-1L）]抗原與抗體的結(jié)合方式與血紅蛋白的氧結(jié)合相似。假設抗原是一價，抗體是n價，即6抗體分子nK[La到抗體上的抗原濃度[Lp]與抗體的總濃度[Pr]之比值，N=[Lp]/[Pr]=(nKa

[L])/(1+Ka

[L])N實際上表示被一個抗體分子結(jié)合的抗原分子平均數(shù)。證明上面的方程可重排為N/[L]=Kn-KNa a此方程式稱Scatchard方程，方程表明，N/[L]對N作圖將是一條直線。根據(jù)ScatchardnKa[L]mol/L1.43×10-52.57×10-56.00×10-51.68×10-43.70×10-4

N0.50.771.201.681.85[a）第一個方程兩邊各乘1+K[L[L2（）根據(jù)第二a]對N-KN/[L]=0時的截距給出n。利用數(shù)據(jù)作圖得K=2.2×10-4mol/L，a an=2.1。因為結(jié)合部位數(shù)目只可能是整數(shù)，所以n=2]一個典型的松弛肌節(jié)中細絲