生物化学 · 第五章 蛋白质的性质、分离纯化和鉴定彩色背诵页
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本章学习方法 · 基础阶段:①基础弱的同学先学零基础课;②理解高分笔记并重点记忆红色字体;③做生化通关必刷880题。背高分笔记+生化880刷题要进行3遍。 强化阶段:按年份做目标院校《历年真题》+按章节背目标院校《真题狂背》 冲刺阶段:冲刺背诵手册
本章考情分析 · 第五章蛋白质的性质、分离纯化和鉴定在考研中考得较多,是重点章节。 对于本章的考试内容,以大题为主,小题也会出现,是上册课本中较主要的考试章节。小题考点需要掌握:不同pH下蛋白质的带电状态、常见的蛋白质沉淀方法、粗分离和细分离的方法、影响蛋白质溶解度的因素、盐析和盐溶的定义、盐析常用的试剂、有机溶剂沉淀蛋白之的原理、透析和超滤定义、凝胶过滤定义、凝胶过滤常用介质、不同氨基酸离子交换层析的分离情况、离子交换层析举例、疏水相互作用层析的原理、亲和层析的举例、SDS的作用、SDS-PAGE分离蛋白质的依据、蛋白质相对分子质量测定方法。大题考点需要掌握:蛋白质含量测定的方法和原理、蛋白质纯度鉴定的方法和原理、蛋白质分子量测定的方法和原理、SDS-PAGE的原理、凝胶过滤的原理和应用、IEF和双向电泳的原理和应用、蛋白质沉淀的方法和原理、蛋白质纯化的过程、蛋白质分离纯化的依据和举例、盐析和盐溶的原理、不同蛋白质用离子交换层析分离的排序。

蛋白质在水溶液中的行为思维导图

蛋白质分离纯化的一般程序思维导图

蛋白质分离纯化的方法思维导图

蛋白质相对分子质量的测定思维导图

蛋白质的含量测定与纯度鉴定思维导图

考点一:蛋白质在水溶液中的行为蛋白质在水溶液中表现出哪些行为?

一、蛋白质的性质:

为什么说蛋白质是两性电解质?

1、蛋白纯化的酸碱性质:蛋白质分子除两端的氨基和羧基可解离外,氨基酸残基侧链中某些基团,在一定的溶液pH条件下都可解离成带负电荷或正电荷的基团。(:也是两性电解质)

2、蛋白质的等电点:
蛋白质等电点的定义是什么?它由什么因素决定?

定义和影响因素:当蛋白质溶液处于某一pH时,蛋白质解离成正、负离子的趋势相等,即成为兼性离子,净电荷为零,此时溶液的pH称为蛋白质的等电点(:名词解释考点,蛋白质含有的酸碱性氨基酸的比值和数目有关)。名词解释考点

蛋白质在等电点时有什么特点?为什么此时最不稳定?★★

特点:在等电点时蛋白质的溶解度最小,在电场中不移动(蛋白质失去了胶体的稳定条件,即没有相同电荷相互排斥的作用,所以不稳定)。(★★)★★

pH 与 pI 的三种关系下,蛋白质净电荷如何?在电场中向哪个电极移动?
pH 与 pI 的关系蛋白质净电荷电场中的移动方向
pH = pI不移动
pH > pI向阳极移动
pH < pI向阴极移动
什么是等离子点?它与等电点有什么区别?

3、等离子点:没有其他盐类干扰时,蛋白质质子供体基团解离出来的质子数与质子受体基团结合的质子数相等时的pH称为等离子点(特征常数,注意和等电点的区别)。名词解释考点

4、蛋白质的胶体性质:
蛋白质溶液胶体稳定的三个因素是什么?其中的关键是什么?

(1)胶体稳定的因素:①质点大小在1-100nm范围;②质点带有同种符号的净电荷,互相排斥;③质点能和溶剂形成溶剂化层,比如水化层,导致质点间不易相互聚拢。(双电层和水化层是胶体维持稳定的关键)

蛋白质的胶体性质带来了哪些衍生特征?

(2)胶体性质的衍生特征:由于胶体性质的存在,蛋白质不能透过半透膜(判断题),也可以发生丁达尔效应和布朗运动。判断题考点

蛋白质沉淀的实质是什么?★★

5、蛋白质的沉淀:(去除水化层或双电层,简答题常见考点)(★★)★★简答题考点

蛋白质沉淀有哪几种方法?各自的原理和特点是什么?哪些会导致变性?★★
沉淀方法核心原理 / 条件关键特点
盐析法去除水化层一般不导致蛋白质变性;硫酸铵最常用
有机溶剂沉淀去除水化层,降低介电常数一般导致蛋白质变性
重金属盐沉淀pH>pI,蛋白质带负电,与金属离子结合形成不溶性盐常用富含蛋白质的物质解除重金属中毒
生物碱试剂和某些酸类沉淀pH<pI,蛋白质带正电,与酸根离子结合形成不溶性盐
加热变性沉淀蛋白质变性凝固
等电点沉淀失去胶体稳定条件,无相同电荷的相互排斥作用等电点时,蛋白质溶解度最低(判断题

考点二:蛋白质分离纯化的一般程序蛋白质分离纯化的一般程序包括哪几步?

一、蛋白质分离纯化的步骤

蛋白质纯化的总目的是什么?

1、蛋白纯化的总目的:是增加制品的纯度或比活力,以增加单位蛋白质质量中所要的蛋白质的含量或生物活性,并希望获得的蛋白质产量达到最高值。

2、蛋白质纯化的准备工作:

①明确纯化蛋白的目的;

②建立蛋白活性测定的方法;

③选择富含目标蛋白的原材料。(:有时候需要用基因表达该蛋白进行纯化)

蛋白质纯化分为哪几个步骤?★★

3、蛋白质纯化的步骤(★★)(:最好记忆不同步骤用到的技术):简答题、填空题考点):★★简答题考点填空题考点

蛋白质纯化的四个步骤阶段各自的目的和具体方法是什么?★★
步骤阶段操作目的具体方法和要求
①前处理把蛋白质从组织或细胞中以溶解状态释放,保持天然状态与生物活性裂解细胞,研磨等。核心要求:避免生物活性丢失
②粗分级分离将目标蛋白与杂蛋白分离开一般这一步的分级用盐析、等电点沉淀和有机溶剂分级分离等方法(分离体积较大);不适用的蛋白质可以选择(超滤、凝胶过滤或冷冻真空干燥)
③细分级分离进一步纯化目标蛋白包括凝胶过滤层析、离子交换层析、吸附层析以及亲和层析等。必要
蛋白质纯化的最后一步是什么?结晶需要什么条件?
时还可以选择电泳法,如凝胶电泳、等电点聚焦法(还可以用于鉴定)
④结晶要得到适度的过饱和溶液,最终获得蛋白质结晶可借控制温度,如盐析、加有机溶剂或调节pH等方法来达到。(纯度越高,溶液越浓,越容易结晶。)

考点三:蛋白质分离纯化的方法蛋白质分离纯化有哪些方法?各自依据什么性质?

一、分离纯化方法的依据(每种分离依据记忆2种技术即可)

影响蛋白质溶解度的外部因素有哪些?

影响蛋白质溶解度的外部因素有:pH、温度、介电常数、离子强度等填空题考点)。填空题考点

蛋白质分离纯化按依据可分为哪六类?每类各举出两种技术。
分离依据具体技术方法备注
溶解度不同等电点沉淀、盐析、有机溶剂分级分离、两相分配、结晶等
电荷不同纸电泳、聚丙烯酰胺凝胶电泳(PAGE)、毛细管电泳、等电聚焦、双向电泳、离子交换层析
分子大小不同超过滤、凝胶过滤、超离心法、SDS-PAGE
疏水相互作用不同疏水相互作用层析、SDS-PAGE、染料结合层析等SDS-PAGE不是根据蛋白质本身的电荷差别,而是依据质量和表面疏水性不同分离(问答题中SDS-PAGE可以写在大小和疏水性分离两种方法举例中)
配基亲和力不同免疫亲和层析、凝集素亲和层析、染料亲和层析、金属螯合层析等
密度不同密度梯度离心等

二、等电沉淀和盐析

1、等电沉淀的原理与特点
等电点沉淀的原理是什么?为什么此时溶解度最低?★★

(1)沉淀原理:某种蛋白质处于等电点时,其净电荷为零,由于这种蛋白质分子之间没有净电斥力而趋于聚集沉淀。因此在其他条件相同时,它的溶解度达到最低点(★★)★★

如何利用等电沉淀实现蛋白质的初步分离?

(2)分离应用:当pH被调至混合蛋白质中某一成分的等电pH时,这种蛋白质的大部分或全部将沉淀下来,那些等电点不在此pH的蛋白质仍留在溶液,实现蛋白质初步分离。

等电沉淀得到的蛋白质还保持天然构象吗?

(3)特点:这样沉淀出来的蛋白质保持着天然构象,能重新溶解于适当的pH和一定浓度的盐溶液中。

什么是盐溶?它与盐析有什么区别?
2、盐析:(盐溶:中性盐增加蛋白质的溶解度。蛋白质分子吸附了某种盐后互相排斥,与水分子间的相互作用加强。)
盐析的定义是什么?★★

(1)盐析的定义:离子强度上升到一定水平时,蛋白质溶解度开始下降,并从水溶液中沉淀出来,这种现象称为盐析。(★★)★★名词解释考点

盐析的原理是什么?为什么加中性盐会使蛋白质聚集沉淀?★★

(2)盐析的原理(★★):盐析作用主要是由于大量中性盐的加入使水的活度降低。原来溶液中的大部分甚至全部的自由水转变为盐离子的水化水。此时那些被迫与蛋白质分子表面的疏水基团接触并掩盖它们的水分子变成盐离子的水化水,留下暴露出来的疏水基团。随着盐浓度的增加,蛋白质疏水表面进一步暴露,由于疏水作用蛋白质聚集而沉淀(简答题考点)★★简答题考点

盐析时哪种蛋白质最先聚集?盐析最常用的盐是什么?

(3)技术特点:最先聚集的蛋白质是表面上疏水残基最多的蛋白质。盐析法是蛋白质分离过程中最常用的方法之一。(硫酸铵最好,沉淀的蛋白质保持天然构象。)

三、有机溶剂分离

哪些有机溶剂能降低蛋白质在水中的溶解度?

1、定义:与水互溶的有机溶剂(如甲醇、乙醇和丙酮等)能使蛋白质在水中的溶解度显著降低。

有机溶剂沉淀蛋白质有什么特点?

2、特点:在室温下,这些有机溶剂不仅能引起蛋白质沉淀,而且伴随着变性:控制有机溶剂的浓度也可以分离蛋白质)

有机溶剂引起蛋白质沉淀的主要原因是什么?聚乙二醇的作用机制是什么?

3、原理:有机溶剂引起蛋白质沉淀的主要原因之一是改变了介电常数。(:水溶性非离子聚合物如聚乙二醇也能引起蛋白质沉淀。聚乙二醇的主要作用可能是脱去蛋白质的水化层。在聚乙二醇中的溶解度几乎与溶液中的盐浓度、pH甚至蛋白质的绝对(水中)溶解度无关)

四、透析与超滤

什么是透析?它的操作过程是怎样的?

1、透析:利用蛋白分子不能通过半透膜的性质,使蛋白质和其他小分子物质如无机盐、单糖等分开。过程:将待纯化蛋白溶液装在半透膜的透析袋里,放入透析液(蒸馏水或缓冲液)中,透析液可更换至透析袋内小分子物质浓度降到最少为止。

什么是超滤?它与透析有什么不同?

2、超滤:利用压力或离心力强行使水和其他小分子物质通过半透膜而蛋白质被截留在膜上以达到

超滤的目的是什么?什么是切向流过滤?

浓缩和脱盐的目的。若滤膜选择得当,还可同时进行粗分级。(:切向流过滤:指液体在泵驱动下沿与膜表面相切的方向流动,在膜上形成压力,使部分液体透过膜而另一部分液体切向流过膜表面,将被膜截留的蛋白分子冲走(反流回样品槽),避免它们在滤膜上堆积造成膜堵塞。它可对蛋白进行粗分离和除去水、小分子杂质达到浓缩样品的目的)承接上页

五、密度梯度离心

密度梯度离心分离蛋白质的原理是什么?如何收集分离后的区带?

蛋白质颗粒在具有密度梯度的介质中离心时,质量和密度大的颗粒比质量和密度小的颗粒沉降得快,并且每种蛋白质颗粒沉降到与自身密度相等的介质密度梯度时,则停滞不前,最后各种蛋白质在离心管中被分离成各自独立的区带,分成区带的蛋白质可以在管底刺一个小孔,逐滴放出,分步收集。

六、凝胶过滤——大小排阻层析、分子筛(★★★)★★★

凝胶过滤(大小排阻层析、分子筛)的定义是什么?★★

1、定义:凝胶过滤——大小排阻层析、分子筛(★★):根据多孔介质对不同大小和形状分子的排阻能力不同而分离蛋白混合物的一种方法(:名词解释考点)★★名词解释考点

凝胶过滤的原理是什么?大分子和小分子谁先流出柱外?★★★

2、原理(★★★):当分子大小和形状不同的蛋白分子流经凝胶层析柱时,比凝胶孔径大的分子不能进入凝胶珠而被排阻在外,随溶剂在凝胶珠之间的空隙向下移动,流动的距离最短,先流出柱外;比凝胶孔径小的分子可不同程度地自由进入凝胶珠内外,流动距离较长,后流出柱外。同等质量的分子,线状分子在前,球状分子在后(:原理常出现在简答题中)★★★简答题考点

凝胶过滤的支持介质有什么特征?Sephadex 的 G 值代表什么?

3、凝胶过滤的支持介质特征:凝胶过滤所用的支持介质其内部是多孔的网状结构。凝胶的交联度或孔度(网孔大小)决定了凝胶的分级[分离]范围,即能被该凝胶分离开来的蛋白质混合物的相对分子质量范围。凝胶的粒度与洗脱流速和分辨率相关。目前经常使用的凝胶有交联葡聚糖(也叫Sephadex,常见的G-n代表交联度,后面的阿拉伯数字越大,表示交联越小,凝胶孔径越大,分子量分离范围越大,比如Sephadex G-100分离的蛋白质范围小于Sephadex G-200)、聚丙烯酰胺和琼脂糖等。

七、凝胶电泳

凝胶电泳的核心原理和分离依据是什么?

1、凝胶电泳的核心原理和分离依据:根据荷电分子在外电场中移动方向和移动速率不同而达到分离的技术。在外电场作用下,荷电分子向与其电荷符号相反的电极方向移动。利用介质中蛋白分子所带电荷、分子大小、形状不同而使蛋白分子在电泳体系中向不同方向以不同速率移动。

凝胶电泳最常用的支持介质有哪两种?PAGE 和琼脂糖凝胶电泳各适于分离什么?

2、凝胶电泳的类型与支持介质:目前使用最广泛的区带电泳是凝胶电泳,它最常用的支持介质有聚丙烯酰胺凝胶和琼脂糖凝胶。(:凝胶电泳在用缓冲液配制的支持介质上进行。聚丙烯酰胺凝胶电泳(PAGE)适于分离蛋白质和寡核苷酸;琼脂糖凝胶电泳多用于核酸的分离)

八、等电聚焦和双向电泳(★★)★★

1、等电聚焦(IEF)(★★):★★
等电聚焦的原理是什么?pH 梯度是怎样形成的?

(1)原理:等电聚焦是在具有pH梯度(:在凝胶中加入两性电解质,在电泳过程中两性电解质不同组分分布在凝胶不同区域形成)的介质中进行的。首先利用特殊的缓冲液(两性电解质)在聚丙烯酰胺凝胶内形成一个pH梯度,电泳时每种蛋白质就将迁移到它的等电点(pI)处停止,从而实现蛋白质的分离。

等电聚焦主要用于什么?

(2)用途:是一种高分辨率的蛋白质分离技术,它主要用于蛋白质等电点的测定。

等电聚焦常用的凝胶介质有哪些?

(3)常用凝胶介质:现在多用的凝胶介质是聚丙烯酰胺、琼脂糖和葡聚糖凝胶等。

2、双向电泳(★★):★★
双向电泳的定义是什么?

(1)定义:指IEF和随后的SDS-PAGE相结合的分离技术。名词解释考点

双向电泳的过程是怎样的?两个方向分别反映什么差别?

(2)过程:蛋白质在薄胶条上用IEF进行第一次分离,再把胶条水平向铺设在PAGE上用SDS-PAGE进行第二次分离。得到的双向电泳谱上水平向分离反映pI的差别,垂直向分离反映分子质量的差别。

双向电泳能分离哪些用单一方法难以分开的蛋白质?

(3)用途:可分离分子质量相近而pI不同或pI相近而分子质量不同的蛋白分子。(:用于分离多种蛋白质中有相对分子质量接近的和等电点接近的情况)

九、离子交换层析(★★★)(:填空题、选择题、简答题考点)★★★填空题考点选择题考点简答题考点

离子交换层析的核心原理是什么?结合力由什么决定?

1、离子交换层析的核心原理:根据在给定pH下蛋白净电荷符号和数量不同进行分离的层析方法。它以离子交换剂为固定相,蛋白分子对离子交换剂的结合力取决于互相之间相反电荷基团的静电相互作用,两者的电离程度取决于溶液pH。

常用的离子交换剂分为哪几类?

2、常用离子交换剂类型及分类:(:记住常见的阳离子和阴离子交换剂大类,可能出在选择

题和判断题题干中承接上页题型提示

常用的纤维素阳离子交换剂有哪三种?各自的取代基和酸性强弱如何?

(1)纤维素阳离子交换剂:常用的纤维素阳离子交换剂有CM-纤维素(羧甲基-,-O—CH₂COOH;弱酸型)、P-纤维素(磷酸基-,—O—PO₃H₂;中强酸型)和SE-纤维素(磺乙基-,-O—CH₂—CH₂—SO₃H;强酸型)等;离子交换层析纤维素阳离子交换剂CM-纤维素P-纤维素SE-纤维素

常用的纤维素阴离子交换剂有哪三种?各自的取代基和碱性强弱如何?

(2)纤维素阴离子交换剂:有AE-纤维素(氨基乙基-,-O—CH₂—CH₂—NH₂;弱碱型)、DEAE-纤维素(二乙基氨基乙基-,-O—CH₂—CH₂—N=(C₂H₅)₂;强碱型)和TEAE-纤维素(三乙基氨基乙基-,-O—CH₂—CH₂—N=(C₂H₅)₃;强碱型)等。离子交换层析纤维素阴离子交换剂AE-纤维素DEAE-纤维素TEAE-纤维素

交联葡聚糖离子交换剂相比纤维素离子交换剂的优点是什么?

(3)交联葡聚糖离子交换剂相比于纤维素离子交换剂的优点:它们既能根据分子的净电荷数量又能根据分子的大小(有分子筛效应)进行分离。交联葡聚糖离子交换剂净电荷分子筛效应

离子交换层析有哪两种洗脱方式?梯度洗脱有什么特点?

3、离子交换层析的洗脱方式及特点:层析洗脱可以采用保持洗脱液成分一直不变的方式洗脱,也可以采用改变洗脱剂的盐浓度或(和)pH的方式洗脱。后一种方式又可以分为两种:一种是跳跃式的分段改变;另一种是渐进式的连续改变。采用前一种方式的洗脱称为分段洗脱,后一种方式的洗脱称为梯度洗脱(:效果好,分辨率高)。离子交换层析分段洗脱梯度洗脱盐浓度pH

十、疏水相互作用层析疏水相互作用层析

疏水相互作用层析的核心原理是什么?

1、疏水相互作用层析的核心原理:指根据蛋白表面疏水性的不同,利用蛋白和疏水层析介质疏水表面的可逆相互作用来分离蛋白的方法:根据疏水性差别发展起来的)。疏水相互作用层析核心原理表面疏水性可逆相互作用

疏水层析为何要求高盐浓度?如何洗脱?

2、疏水相互作用层析的操作条件:疏水层析要求高盐浓度的存在以促进蛋白质分子表面的疏水区暴露;为了使吸附达到最大,可将蛋白质样品的pH调节到等电点附近,蛋白质吸附后,可以采用逐渐降低离子强度或增加pH的洗脱液进行洗脱,或使用对固定相的亲和力比对蛋白质更强的置换剂进行置换洗脱。疏水相互作用层析操作条件高盐浓度等电点置换剂

疏水层析存在哪两个实际问题?

3、疏水相互作用层析的实际问题:疏水层析的问题之一是某些洗脱条件可引起蛋白质变性。另一个实际问题是它的不可预测性。疏水相互作用层析实际问题蛋白质变性不可预测性

十一、亲和层析(★★★★亲和层析

亲和层析的定义是什么?

1、定义:指根据蛋白分子对其配体分子特有的生物学亲和力建立的层析方法。亲和层析定义配体生物学亲和力名词解释

亲和层析的操作流程是怎样的?

2、流程:将待纯化蛋白的特异配体共价连接到载体并装入层析柱。当蛋白混合物加入该层析柱时,待纯化蛋白与配体特异结合而吸附在层析柱上,杂蛋白对该配体无亲和力而不被吸附。通过洗涤除去杂蛋白,被特异结合的待纯化蛋白可用含游离相应配体的溶液洗脱下来。(:原理类似于免疫共沉淀亲和层析流程特异配体共价连接游离配体洗脱

亲和层析的优点是什么?

3、优点:只需要一步处理就可以将很少的蛋白质分离出来;还可以将失活的杂质去除。亲和层析优点一步纯化

亲和层析有哪三个典型应用举例?

4、举例和应用:凝集素亲和层析:用于糖蛋白的分离;免疫亲和层析:用于纯化抗原蛋白;金属螯合层析:用于分离含有金属的蛋白质。亲和层析凝集素亲和层析免疫亲和层析金属螯合层析

十二、高效液相层析(HPLC)高效液相层析HPLC

1、高效液相色谱的技术定位:是离子交换、分子排阻、吸附和分配等层析技术的发展新阶段。HPLC技术定位

HPLC的分离原理是什么?

2、高效液相色谱的分离原理:同其他色谱过程一样,HPLC也是溶质在固定相和流动相之间进行的一种连续多次交换过程。它借溶质在两相间分配系数、亲和力、吸附力或分子大小不同而引起的排阻作用的差别使不同溶质得以分离。HPLC分离原理固定相流动相分配系数

分配系数大小如何决定组分的流出先后顺序?

2、高效液相色谱的分离流程:开始样品加在柱头上,假设样品中含有3个组分,A、B和C,随流动相一起进入色谱柱,开始在固定相和流动相之间进行分配。分配系数小的组分A不易被固定相阻留,较早地流出色谱柱。分配系数大的组分C在固定相上滞留时间长,较晚流出色谱柱。组分B的分配系数介于A,C之间,第二个流出色谱柱。若一个含有多个组分的混合物进入系统,则混合物中各组分按其在两相间分配系数的不同先后流出色谱柱,达到分离之目的。HPLC分离流程分配系数流出顺序

考点四:蛋白质相对分子质量的测定考点四相对分子质量测定测定蛋白质相对分子质量有哪些方法?各自的原理、适用条件和特点是什么?

用于蛋白质分子质量测定的物理化学方法有哪些?★★

用于和曾用于蛋白质分子质量测定的方法有多种,物理化学方法如渗透压,SDS-PAGE,凝胶过滤,沉降平衡,沉降速度、光散射和质谱等,根据化学组成可以推定最低相对分子质量。(★★)(选择题、填空题、简答题考点★★相对分子质量测定渗透压SDS-PAGE凝胶过滤沉降平衡沉降速度光散射质谱选择题考点填空题考点简答题考点

凝胶过滤法测定分子量的适用条件和特点是什么?
测定方法核心原理适用条件特点
凝胶过滤法见前文标准蛋白和待测蛋白需有相似的接近球状的分子形状可用;线形或可与凝胶吸附的蛋白不可用;待测样品纯度要求低
SDS-PAGE、沉降速度法、质谱法测定分子量的原理、适用条件和特点分别是什么?★★
测定方法核心原理适用条件特点
SDS-PAGE法SDS是一种变性剂,它可以破坏蛋白分子中的氢键和疏水相互作用,而巯基苏糖醇可打开二硫键。在SDS或同时有巯基苏糖醇存在下,蛋白质或寡聚蛋白解离成的亚基的多肽链处于展开状态。SDS以其烃链与蛋白分子侧链通过疏水相互作用结合成复合体。(约每两个氨基酸结合一个SDS分子)SDS与蛋白质结合的作用:①覆盖大量负电荷,掩盖原有电荷差异;②改变蛋白分子天然构象,使大多数蛋白分子呈同样的棒状。在SDS存在条件下的电泳几乎是完全基于亚基的分子质量分离蛋白的。(★★)(名词解释、简答题考点受蛋白亲水/疏水基团比例影响,进而影响SDS结合量偏差较大(约10%);
沉降速度法沉降速率与蛋白分子的大小、形状、密度、溶液密度、黏度相关偏差较大
质谱法根据质荷比测定蛋白质可测定相对分子质量高达400000的生物大分子精确度达0.001%~0.1%,远高于凝胶过滤法和SDS-PAGE法
任何单独一种方法的鉴定结果,仅作为蛋白均一性的必要不充分条件

考点五:蛋白质的含量测定和纯度鉴定考点五含量测定纯度鉴定蛋白质含量测定有哪些方法?纯度鉴定采用哪些方法和标准?

一、蛋白质的含量测定蛋白质含量测定

凯氏定氮法、双缩脲法、Folin-酚试剂法、BCA法、紫外吸收法、Bradford法、胶体金测定法的原理和特点分别是什么?★★
测定方法(★★)核心原理特点(★)
凯氏定氮法蛋白质的元素分析中,主要含有C、H、O、N以及少量S。其中N平均含量为16%,作为凯氏定氮法测蛋白质含量的基础。蛋白质含量=蛋白氮×6.25属于总蛋白质测定方法之一
双缩脲法碱性条件下,蛋白质中的肽键与铜结合生成紫色复合物常用于快速检测,但不准确
Folin-酚试剂法蛋白质中含酚羟基和巯基的氨基酸(酪氨酸、色氨酸、半胱氨酸等)还原Cu²⁺生成Cu⁺。碱性条件下,Folin-酚试剂中的磷钼酸盐-磷钨酸盐被蛋白质-Cu⁺络合物还原,产生深蓝色物质。蓝色深度与蛋白量成正相关显色原理与双缩脲法相同,只是加入Folin-酚试剂以增加显色量、提高灵敏度
BCA法和Folin-酚法原理相同。也是还原Cu²⁺,但与Cu⁺的反应更强比Folin-酚法更加精确
紫外吸收法精度不高,操作容易,样品可回收,可粗略估计核酸含量
Bradford法(染料结合法)考马斯亮蓝-G250结合蛋白质后,最大吸收光值由488nm变为595nm精度很高
胶体金测定法精度最高
特定蛋白质含量测定特定蛋白质含量测定
酶、激素等具有生物活性的蛋白质如何测定含量?

酶和激素类蛋白质可以分别根据酶的活性和激素的活性来测定含量。有些蛋白质虽然没有酶或激素那样特异的生物学活性,则借抗体-抗原反应,可用来测定该蛋白质的含量。对于这些具有生物活性的蛋白质,活力(活性)大小就代表它的含量。特定蛋白质含量测定酶活性激素活性抗体-抗原反应活力

二、蛋白质的纯度测定蛋白质纯度测定

蛋白质纯度鉴定常采用哪些物理化学方法?目前采用的电泳分析有哪些?

蛋白质纯度鉴定(★):常采用物理化学的方法,如电泳、沉降、HPLC法和溶解度分析法。目前采用的电泳分析有等电聚焦、聚丙烯酰胺凝胶电泳、SDS-PAGE和毛细管电泳等(:选择题、填空题考点)纯度鉴定电泳沉降HPLC溶解度分析法等电聚焦聚丙烯酰胺凝胶电泳SDS-PAGE毛细管电泳选择题考点填空题考点

蛋白质均一性的四条鉴定标准是什么?
鉴定方法:(★)(:简答题考点)纯度鉴定鉴定方法简答题考点

①N-末端分析鉴定。均一单链蛋白中N端残基仅可能有一种氨基酸;纯度鉴定N-末端分析均一单链蛋白

②在超离心沉降过程中以单一沉降速度移动;纯度鉴定超离心沉降单一沉降速度

③在一系列不同pH条件下进行电泳时均以单一电泳速度移动,其电泳图谱仅呈现一个条带或峰;纯度鉴定电泳单一条带不同pH

④在HPLC洗脱图谱上呈现出单一对称峰。纯度鉴定HPLC单一对称峰

章节题库 · A组+B组 共 55 题(C组、D组按你的要求未收录)

A■ 刷入门(A组,一轮复习)

一、选择题选择题

1选择题
蛋白质的等电点(pI)是指以下哪种情况对应的溶液 pH 值?( )
A. 蛋白质净电荷为正B. 蛋白质解离为兼性离子(净电荷为零)C. 蛋白质净电荷为负D. 蛋白质完全水解
B
官方解析
等电点是指在某一 pH 溶液中蛋白质分子所带正、负电荷相等、净电荷为零(兼性离子状态)时的溶液 pH。
2选择题
当体液 pH(7.4)高于蛋白质的 pI 时,蛋白质带何种电荷?()
A. 正电荷B. 负电荷C. 不带电D. 不确定
B
官方解析
pH>pI 时羧基解离占优势,蛋白质整体带负电荷;pH<pI 带正电荷,pH=pI 时净电荷为 0。体液 pH 7.4 高于多数蛋白质的 pI,故带负电。
3选择题
下列哪项不属于蛋白质变性的常见因素?()
A. 加热B. 有机溶剂C. 生理盐水D. 重金属离子
C
官方解析
生理盐水(0.9% NaCl)为等渗溶液,只维持蛋白质稳定,不引起变性。加热、有机溶剂、重金属离子、强酸强碱、剧烈振荡等才是常见变性因素。
4选择题
蛋白质变性后不会出现的表现是?( )
A. 溶解度降低B. 粘度升高C. 结晶能力增强D. 易被蛋白酶水解
C
官方解析
变性后空间结构被破坏,表现为溶解度降低、黏度升高、生物活性丧失、易被蛋白酶水解,同时结晶能力消失而非增强。
5选择题
核酸酶 A 经部分变性后去除变性因素可恢复功能,该过程称为?()
A. 变性B. 复性C. 凝固D. 沉淀
B
官方解析
变性是空间结构破坏、活性丧失;去除变性因素后恢复天然空间构象与生物活性的过程称为复性。
6选择题
蛋白质的特征紫外吸收峰位于哪个波长? ()
A. 260nmB. 280nmC. 320nmD. 400nm
B
官方解析
蛋白质含酪氨酸、色氨酸等芳香族氨基酸,在 280 nm 处有特征紫外吸收峰;核酸(DNA/RNA)的吸收峰在 260 nm。
7选择题
双缩脲反应的发生需要肽键与何种物质在稀碱条件下作用?( )
A. 茚三酮B. Cu²⁺C. SDSD. Fe³⁺
B
官方解析
双缩脲反应是肽键在稀碱性条件下与 Cu²⁺ 形成络合物的显色反应,为检测蛋白质和多肽的常用反应。
8选择题
双缩脲反应的特征颜色是?()
A. 紫色/红色B. 蓝色C. 黄色D. 绿色
A
官方解析
肽键与 Cu²⁺ 结合后呈紫色或紫红色(红色),颜色深浅与肽键数量(蛋白质含量)正相关。
9选择题
SDS-PAGE 分离蛋白质的核心依据是?( )
A. 自身电荷差异B. 分子量大小C. 疏水性强弱D. 密度不同
B
官方解析
SDS(十二烷基硫酸钠)是阴离子去污剂,使蛋白质变性并覆盖大量均匀负电荷,掩盖了自身电荷差异,故迁移率只由分子量决定,分子越小跑得越快。
10选择题
下列哪种技术是根据蛋白质分子大小不同进行分离的?()
A. 离子交换层析B. 凝胶过滤C. 免疫亲和层析D. 等电点沉淀
B
官方解析
凝胶过滤(分子筛)依据分子大小和形状分离,大分子先流出、小分子后流出。离子交换层析依据电荷差异,免疫亲和层析依据抗原-抗体特异结合,等电点沉淀依据 pI 处溶解度最低。

二、填空题填空题

1填空题
蛋白质解离为( )(净电荷为零)时的溶液 pH 值称为等电点(pI)。
兼性离子
官方解析
等电点处蛋白质分子所带正、负电荷相等,以兼性离子(两性离子)形式存在,净电荷为零。
2填空题
当 pH<pI 时,蛋白质带( )电荷;当 pH>pI 时,蛋白质带( )电荷。
正;负
官方解析
pH 低于 pI 时氨基结合质子占优势,蛋白质带正电;pH 高于 pI 时羧基解离占优势,带负电。
3填空题
体内多数蛋白质的 pI 值为 5,在 pH7.4 的体液环境下带()电。
官方解析
体液 pH 7.4 > pI 5,属于 pH>pI 的情况,故蛋白质带负电荷。
4填空题
维持蛋白质胶体稳定的两个关键因素是()和()。
水化膜;电荷层
官方解析
蛋白质表面的水化膜使颗粒彼此隔开,同种电荷层使颗粒相互排斥,两者共同维持胶体溶液的稳定;破坏其一即可使蛋白质沉淀。
5填空题
部分变性蛋白质去除变性因素后恢复原有构象和功能的过程称为(),典型例子是()。
复性;核酸酶A
官方解析
复性即变性蛋白质恢复天然构象和生物活性;Anfinsen 的核糖核酸酶 A(核酸酶 A)复性实验是经典例证,说明一级结构决定高级结构。
6填空题
双缩脲反应中,肽键在()条件下与()作用生成紫色或红色化合物。
稀碱;Cu²⁺
官方解析
双缩脲反应需要稀碱性环境,肽键与 Cu²⁺ 形成紫色或紫红色络合物,颜色深浅与肽键数量成正比。
7填空题
根据电荷不同分离蛋白质的技术有纸电泳、聚丙烯酰胺凝胶电泳(PAGE)和()等。
离子交换层析
官方解析
离子交换层析利用交换剂上的带电基团与蛋白质净电荷的静电作用差异分离,属于按电荷分离的方法;同类还有毛细管电泳、等电聚焦、双向电泳等。

B■ 刷通关(B组,二轮复习)

一、选择题选择题

1选择题
【单】有一蛋白质水解产物在 pH6 用阳离子交换柱层析时,第一个被洗脱下来的氨基酸是()
A. Val(pI为5.96)B. Lys(pI为9.74)C. Asp(pI为2.77)D. Arg(pI为10.76)
C
官方解析
阳离子交换树脂带负电,带正电荷多的氨基酸后洗脱、带负电荷的先洗脱。pH 6 时 Val(pI 5.96)与 Asp(pI 2.77)带负电,Lys、Arg 带正电;pH 偏离 pI 越远净电荷越大,Asp 负电荷最多,故最先被洗脱。
2选择题
【单】下列哪种分离蛋白质技术与蛋白质的等电点无关()
A. 亲和层析B. 等电点沉淀C. 离子交换层析D. 凝胶电泳法
A
官方解析
亲和层析利用蛋白质对其配体分子的专一性识别能力(生物学亲和力)进行纯化,与净电荷、等电点无关;等电点沉淀、离子交换层析、凝胶电泳都依赖 pI 决定的电荷状态。
3选择题
【单】下列几种蛋白质(括号内为它们的 pI)在 pH8.6 巴比妥缓冲液中电泳时向阳极移动最快的是()
A. 血清蛋白(4.7)B. 血红蛋白(6.7)C. 核糖核酸酶(9.5)D. 细胞色素 c(10.7)
A
官方解析
pH 8.6 时血清蛋白(pI 4.7)和血红蛋白(pI 6.7)都带负电,向阳极移动;血清蛋白 pI 与缓冲液 pH 差值最大、净负电荷最多,故向阳极移动最快。
4选择题
【单】今有 A、B、C、D 四种蛋白质,其分子体积由大到小的顺序是 A > B > C > D,在凝胶过滤柱层析过程中,最先洗脱出来的蛋白质一般应该是()
A. AB. BC. CD. D
A
官方解析
凝胶过滤中大分子不能进入凝胶珠孔径而被排阻在外,只走珠间空隙、路程最短,故分子越大越先洗脱;体积最大的 A 最先流出。
5选择题
【单】用下列方法测定蛋白质含量时,哪一种方法需要完整的肽键()
A. 凯氏定氮法B. 紫外吸收法C. 茚三酮反应D. 双缩脲法
D
官方解析
双缩脲法依赖肽键与 Cu²⁺ 在碱性条件下形成紫红色络合物,是测定二肽及以上多肽链的方法,必须有完整肽键;凯氏定氮测总氮、紫外法测芳香族氨基酸、茚三酮测游离氨基。
6选择题
【单】既可以分离蛋白质,又可以测定相对分子质量的是()
A. 亲和层析B. 超速离心C. 透析D. 离子交换层析
B
官方解析
密度梯度超速离心既能按沉降系数分离蛋白质,又能由沉降速度求出相对分子质量;亲和层析、离子交换层析、透析只能分离或脱盐,不能测分子量。
7选择题
【单】在电场中,蛋白质泳动速度取决于()
A. 蛋白质颗粒的大小B. 带净电荷的多少C. 蛋白质颗粒的形状D. A+BE. A+B+C
E
官方解析
电泳迁移率同时受颗粒大小、所带净电荷多少和颗粒形状三者影响,故选 A+B+C。
8选择题
【多】用离子交换层析法分离蛋白质是由于()
A. 蛋白质所带净电荷不同B. 组成蛋白质的氨基酸种类和数目不同C. 蛋白质分子能与其对应的配体进行特异性结合D. 蛋白质的溶解度不同
A、B
官方解析
离子交换层析的直接依据是不同蛋白质在层析体系中所带净电荷不同,而净电荷多少又取决于组成蛋白质的氨基酸种类和数目。C 是亲和层析的依据,D 是盐析、等电点沉淀的依据。
9选择题
【单】一个生物样品的含氮量为 5%,它的蛋白质含量为()
A. 12.50%B. 16.00%C. 38.00%D. 31.25%
D
官方解析
蛋白质平均含氮量为 16%,换算系数 100/16=6.25;故蛋白质含量 = 5%×6.25 = 31.25%。
10选择题
【多】能使蛋白质沉淀的试剂有()。
A. 硫酸铵B. 乙醇C. 浓盐酸D. 浓氢氧化钠
A、B、C、D
官方解析
四者都能沉淀蛋白质但机制不同:(NH₄)₂SO₄ 属盐析、一般不变性;乙醇为有机溶剂沉淀(需低温、避免局部浓度过高以防变性);浓盐酸与浓氢氧化钠使蛋白质成为不溶性变性蛋白而沉淀。
11选择题
【单】下列哪一种实验技术不一定依赖蛋白质的特异抗体?( )
A. Western blotB. 免疫共沉淀(co-IP)C. 免疫荧光显微镜D. 亲和层析
D
官方解析
亲和层析依据蛋白质与特异配体结合,除抗原-抗体外,酶与底物、激素与受体、酶与抑制剂等都可作配体,故不一定依赖特异抗体;其余三种均以抗体为核心试剂。
12选择题
【单】蛋白质二维电泳一般第一向为下列哪种电泳?( )第二向为 SDS-PAGE。
A. 等电聚焦电泳B. 免疫电泳C. 毛细管电泳D. 非变性电泳E. 琼脂糖凝胶电泳
A
官方解析
双向电泳第一向在薄胶条上做等电聚焦(按 pI 分离),再把胶条水平铺在片状凝胶上以 SDS-PAGE 作第二向分离(按分子量分离)。

二、判断题判断题

1判断题
含有4个二硫键的胰核糖核酸酶,如用尿素或巯基乙醇作用,使其高级结构破坏,就无法恢复原有的功能。()
官方解析
核糖核酸酶复性实验:尿素+巯基乙醇破坏二硫键和高级结构使酶失活,但透析除去尿素和巯基乙醇后,可自动恢复正确的二硫键配对和高级结构,酶活性随之恢复。
2判断题
蛋白质变性作用的机理就是蛋白质分子中的共价键和次级键被破坏,从而引起其天然构象的解体。()
官方解析
变性时一级结构不改变,而维持一级结构的肽键和二硫键属于共价键;变性破坏的是维持高级结构的次级键(氢键、疏水作用等),不是共价键。
3判断题
盐析法可使蛋白质沉淀,但不引起变性,所以盐析法常用于蛋白质的分离制备。
官方解析
向蛋白质溶液加入大量中性盐使其脱去水化层而聚集沉淀,一般不引起变性,除去盐后仍可重新溶解,故常用于蛋白质的分离制备。
4判断题
有机溶剂沉淀的原理是导致蛋白质变性,从而沉淀出来。
官方解析
有机溶剂沉淀的原理是使蛋白质脱去水化层、降低介电常数从而增强异性电荷间的相互作用,使颗粒聚集沉淀;变性只是可能的副作用,低温、缩短处理时间即可减慢变性。
5判断题
测定别构酶的相对分子质量可以用 SDS-PAGE。()
官方解析
别构酶一般由多个亚基构成,SDS-PAGE 会把寡聚蛋白解离成亚基,只能测定亚基的相对分子质量,不能测全酶分子量。
6判断题
IEF 是根据蛋白质分子的等电点进行分离的电泳技术。()
官方解析
等电聚焦(isoelectric focusing, IEF)在两性电解质形成的 pH 梯度中电泳,每种蛋白质迁移到自身 pI 处停止,是基于等电点差异的高分辨率分离技术。
7判断题
可用 DEAE-纤维素柱分离混合蛋白质是因为蛋白质分子有不同的大小和形状。()
官方解析
DEAE-纤维素是阴离子交换剂,分离依据是蛋白质分子带有不同的静电荷,而非大小和形状。
8判断题
用凝胶过滤分离蛋白质主要取决于蛋白质分子大小,先将蛋白质混合物上柱然后进行洗脱,小分子蛋白由于所受的阻力小首先被洗脱出来。()
官方解析
凝胶过滤中大分子被排阻在凝胶珠外、只走珠间空隙、路程短,故相对分子质量大的蛋白质先流出层析柱;小分子进入珠内、路程长,后洗脱。
9判断题
用离子交换层析分离蛋白质时,若蛋白质与阴离子交换剂结合较牢,可用增加 NaCl 浓度或降低 pH 的方法将其从层析柱洗脱出来。()
官方解析
要把样品从阴离子交换柱洗脱下来需降低其与树脂的亲和力,有效办法就是逐步降低洗脱剂 pH(减少负电荷)和提高盐浓度(离子强度竞争结合位点)。
10判断题
用 Lowry 法测定蛋白质含量时,吸光度与蛋白质分子的氨基酸组成无关。()
官方解析
Lowry 法主要靠酪氨酸的酚基(及巯基)还原磷钼酸-磷钨酸显色,酚基和巯基氨基酸残基相对含量高的蛋白质吸光度较高,故与氨基酸组成有关。
11判断题
有一种蛋白质水解产物是以下氨基酸:Val(pI5.96)、Lys(pI9.76)、Asp(pI2.77)、Arg(pI10.76)和 Try(pI5.66)。当这些氨基酸用阳离子交换树脂层析时,第一被洗脱下来的氨基酸是 Asp。()
官方解析
阳离子交换树脂上带正电荷多的氨基酸后洗脱、带负电荷的先洗脱;溶液 pH 偏离等电点越远净电荷越大,pI 最低的 Asp 所带负电荷最多,故最先被洗脱下来。
12判断题
酶联免疫吸附测定(ELISA)只能用酶标抗体测定抗原,不能用酶标抗原来测定抗体。()
官方解析
ELISA 也可先把抗体包被在反应板上,用相应抗原处理后,再用该抗原的酶标抗体(或酶标抗原)处理,经显色测定与特定抗原结合的抗体含量。

三、填空题填空题

1填空题
蛋白质通过 Sephadex 柱时,蛋白质从柱上洗脱的顺序是()。
分子量大的蛋白质先被洗脱
官方解析
Sephadex(交联葡聚糖)属大小排阻层析,大分子不能进入凝胶珠、只走珠间空隙、路程最短,故洗脱顺序与分子量大小成正比,分子量大的先被洗脱出来。
2填空题
SDS - 聚丙烯酰胺电泳中,不同蛋白质的 SDS 复合物具有几乎相同的(),并具有相同的(),所以蛋白质的迁移率只与多肽链的分子量有关。
电荷;构象
官方解析
SDS 是阴离子,使多肽链覆盖上密度相同、远超蛋白质原有电荷量的负电荷,并使大多数蛋白质呈同样的棒状构象;两项差异被抹平后,电泳几乎完全按分子质量分离,多肽越小迁移越快。
3填空题
低浓度的中性盐可以增强蛋白质的溶解度,这种现象称为___,而高浓度的中性盐则使蛋白质的溶解度下降,这种现象称为___。
盐溶;盐析
官方解析
低浓度中性盐使蛋白质吸附盐离子、带电层使分子彼此排斥且与水作用加强,溶解度升高即盐溶;高浓度中性盐使蛋白质脱去水化层而聚集沉淀即盐析。
4填空题
电泳法分离蛋白质主要根据蛋白质在某一 pH 条件下所带电荷不同而达到分离的目的。此外,还与蛋白质的___和___有关。
相对分子质量(大小);形状
官方解析
电泳是带电颗粒在外电场中迁移速度不同而分离的技术,迁移率不仅取决于净电荷,还与蛋白质的相对分子质量(大小)和形状有关。
5填空题
测定氨基酸含量的常用方法是___显色法,测定蛋白质含量的方法较多,由于蛋白质平均含氮量为___,可以通过测定样品的含氮量来计算蛋白质的含量,这一方法称___法;由于蛋白质在近紫外区的最大吸收峰在___nm,所以,可以通过测定这一波长的吸光度值来测定蛋白质含量;蛋白质和染料结合后,可以在可见光区测定吸光度来确定其含量,常用的染料为___;蛋白质一般都含有酪氨酸,与___试剂有呈色反应,利用这一反应也可以测定蛋白质的含量。
茚三酮;16%;凯氏定氮;280;考马斯亮蓝G250;Folin 酚
官方解析
茚三酮显色法常用于氨基酸定量;凯氏定氮法基于蛋白质平均含氮量 16%(换算系数 6.25);蛋白质近紫外最大吸收峰在 280 nm;染料结合法常用考马斯亮蓝 G250(Bradford);酪氨酸的酚基与 Folin 酚试剂显色即 Lowry 法。
6填空题
利用蛋白质不能通过半透膜的特性,使它和其他小分子物质分开的方法有___和___。
透析;超滤
官方解析
透析靠浓度差使无机盐、单糖等小分子透过半透膜而蛋白质被截留;超滤则用压力或离心力强行使水和小分子溶质透过半透膜,蛋白质留在膜上,可同时浓缩和脱盐。
7填空题
实验室中常用的测定相对分子质量的方法有___、___和___等。
SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳(SDS-PAGE);凝胶过滤;超离心
官方解析
常用测相对分子质量的方法有凝胶过滤、SDS-PAGE、沉降速度法、超离心、质谱法等,前三者是实验室最常用的组合。
8填空题
分离纯化蛋白质的各种方法主要是根据蛋白质在溶液中___、___、___、___和___等性质的不同。
溶解度;分子大小;电荷;吸附作用;对配体分子的亲和力
官方解析
五大分离依据分别对应盐析/等电点沉淀、凝胶过滤/超滤、离子交换与电泳、吸附层析、亲和层析等技术。
9填空题
常用的使蛋白质沉淀的方法有___、___、___、___和___等。
加热(加热变性沉淀);中性盐(盐析);有机溶剂;重金属盐;生物碱试剂
官方解析
蛋白质沉淀方法包括盐析、有机溶剂沉淀、重金属盐沉淀、生物碱试剂和某些酸沉淀、加热变性沉淀、等电点沉淀等;其中盐析和低温有机溶剂沉淀一般不引起变性。

四、大题问答题

1问答题
简述蛋白质的各类沉淀方法。
【定义】蛋白质在水溶液中的稳定性是有条件的、相对的,条件改变破坏其稳定性后,蛋白质从溶液中析出,称为蛋白质的沉淀。 【六类方法】 ①盐析法:加入大量中性盐((NH₄)₂SO₄、Na₂SO₄、NaCl 等),离子强度升高到一定水平时蛋白质溶解度下降而析出。原理是大量中性盐使水的活度降低,溶液中的自由水转变为盐离子的水化水,蛋白质从盐溶液中析出。盐析一般不引起变性。 ②有机溶剂沉淀法:加入一定量极性有机溶剂(甲醇、乙醇、丙酮等),使蛋白质脱去水化层并降低介电常数,增强异性电荷间相互作用而聚集沉淀。有机溶剂可引起变性,低温操作、边加边搅拌、缩短处理时间可减慢变性。 ③重金属盐沉淀法:pH>pI 时蛋白质带负电荷,易与 Hg²⁺、Pb²⁺、Cu²⁺、Ag⁺ 等重金属离子结合成不溶性盐而沉淀。 ④生物碱试剂和某些酸沉淀法:pH<pI 时蛋白质带正电荷,易与生物碱试剂及某些酸的酸根负离子结合成不溶性盐而沉淀。 ⑤加热变性沉淀法:处于 pI 时加热沉淀最完全最迅速。热变性使天然构象解体、疏水基外露破坏水化层,同时等电点处又破坏了带电状态。 ⑥等电点沉淀:pI 处蛋白质失去相同电荷相互排斥的胶体稳定条件,溶解度最低而沉淀。
官方解析
沉淀的实质是破坏维持蛋白质胶体稳定的两个条件——水化膜和同种电荷层;六类方法正是分别或同时破坏这两个条件。答题要按「定义+六类方法各自原理+是否变性」的框架展开。
教材原文对照4 处
Lehninger 8e Ch.3 · §3.3 Working with Proteins · Proteins Can Be Separated and Purified · 教材 p. 393

Early fractionation steps in a purification utilize differences in protein solubility, which is a complex function of pH, temperature, salt concentration, and other factors. The solubility of proteins is lowered in the presence of some salts, an effect called “salting out.” Ammonium sulfate ((NH4)2SO4) is particularly effective for selectively precipitating some proteins while leaving others in solution. Low-speed centrifugation is then used to remove the precipitated proteins from those remaining in solution.

纯化中早期的分级分离步骤利用的是蛋白质溶解度的差异,而溶解度是 pH、温度、盐浓度以及其他因素的复杂函数。某些盐存在时蛋白质的溶解度下降,这一效应称为「盐析」。硫酸铵 ((NH₄)₂SO₄) 特别有效,可以选择性地沉淀一部分蛋白质而让另一些留在溶液中。随后用低速离心把沉淀下来的蛋白质与仍留在溶液中的蛋白质分开。

「盐析」的英文就是 salting out(教材加引号),标准句式是 The solubility of proteins is lowered in the presence of some salts;答英文时 (NH₄)₂SO₄ 要写 ammonium sulfate、并说明它 selectively precipitates 一部分蛋白质,这正是中文答案「①盐析法」的落点。中文答案说盐析「一般不引起变性」,Lehninger 此处未直接写这句,只是把 salting out 当作常规纯化第一步来用。
Lehninger 8e Ch.2 · §2.1 Weak Interactions in Aqueous Systems · Water Interacts Electrostatically with Charged Solutes · 教材 p. 264

Ionic interactions between dissolved ions are much stronger in less polar environments, because there is less screening of charges by the nonpolar solvent. Water is effective in screening the electrostatic interactions between dissolved ions because it has a high dielectric constant, a physical property that reflects the number of dipoles in a solvent.

在极性较低的环境中,溶解离子之间的离子相互作用要强得多,因为非极性溶剂对电荷的屏蔽较弱。水之所以能有效屏蔽溶解离子之间的静电相互作用,是因为它具有高介电常数——这一物理性质反映了溶剂中偶极子的数目。

这是中文答案「②有机溶剂沉淀:降低介电常数、增强异性电荷间相互作用」的物理化学根据,英文关键词是 dielectric constant 与 screening of charges;注意教材是从正面讲「水的高介电常数屏蔽电荷」,加入乙醇/丙酮相当于降低 ε、削弱屏蔽,于是蛋白质颗粒间静电吸引增强而聚集——这一步推论是教材没有替你写出来的,答题时要自己补。
Lehninger 8e Ch.4 · §4.4 Protein Denaturation and Folding · Loss of Protein Structure Results in Loss of Function · 教材 p. 557

Proteins can also be denatured by extremes of pH, by certain miscible organic solvents such as alcohol or acetone, by certain solutes such as urea and guanidine hydrochloride, or by detergents. Each of these denaturing agents represents a relatively mild treatment in the sense that no covalent bonds in the polypeptide chain are broken. Organic solvents, urea, and detergents act primarily by disrupting the hydrophobic aggregation of nonpolar amino acid side chains that produces the stable core of globular proteins; urea also disrupts hydrogen bonds; and extremes of pH alter the net charge on a protein, causing electrostatic repulsion and the disruption of some hydrogen bonding.

蛋白质还可以被极端 pH、某些可与水混溶的有机溶剂(如乙醇或丙酮)、某些溶质(如尿素和盐酸胍)或去污剂所变性。这些变性剂中的每一种都属于相对温和的处理,因为多肽链中并没有共价键被破坏。有机溶剂、尿素和去污剂主要通过破坏非极性氨基酸侧链的疏水聚集(正是这种聚集形成了球状蛋白稳定的内核)而起作用;尿素还会破坏氢键;极端 pH 则改变蛋白质的净电荷,引起静电排斥并破坏部分氢键。

对应中文答案的②有机溶剂沉淀、④酸沉淀和判断题「变性只破坏次级键」——英文的黄金句是 no covalent bonds in the polypeptide chain are broken;答题时把 alcohol or acetone / urea / guanidine hydrochloride / detergents 归为 denaturing agents,并按「疏水聚集—氢键—净电荷」三条机制分述。
Lehninger 8e Ch.4 · §4.4 Protein Denaturation and Folding · Loss of Protein Structure Results in Loss of Function · 教材 p. 557

Denaturation often leads to protein precipitation, a consequence of protein aggregate formation as exposed hydrophobic surfaces associate. The aggregates are often highly disordered. One example is the protein precipitate that can be seen after an egg white is boiled. More-ordered aggregates are also observed in some proteins, as we shall see.

变性常常导致蛋白质沉淀,这是暴露出来的疏水表面彼此结合、形成蛋白质聚集体的后果。这些聚集体往往高度无序。一个例子就是煮沸蛋清后可以看到的蛋白质沉淀。在某些蛋白质中也能观察到较为有序的聚集体,后文会讲到。

这是「变性 → 沉淀」这一因果链在教材里的唯一正面表述,对应中文答案的⑤加热变性沉淀;考点是机制词 exposed hydrophobic surfaces associate(疏水基外露而互相缔合),比中文答案的「破坏水化层」更贴近现代解释。Lehninger 全书未收录重金属盐沉淀、生物碱试剂沉淀这两类(中文答案的③④),只能靠教材上一段的「极端 pH 改变净电荷」间接呼应。
2问答题
简述 SDS 聚丙烯酰胺凝胶电泳的基本原理, 你使用该技术分离和检测过何种物质? 主要操作步骤有哪些?
【原理】SDS-PAGE 是在去污剂十二烷基硫酸钠存在下进行的聚丙烯酰胺凝胶电泳。SDS 是变性剂,可破坏蛋白质分子中的氢键和疏水相互作用,巯基苏糖醇(或巯基乙醇)可打开二硫键,因此蛋白质或寡聚蛋白解离成亚基的多肽链并处于展开状态。SDS 以其烃链与蛋白质侧链通过疏水相互作用结合成复合物,带来两个后果:①SDS 是阴离子,使多肽链覆盖上密度相同、远超蛋白质原有电荷量的负电荷,掩盖了不同蛋白质原有的电荷差别;②改变天然构象,使大多数蛋白质分子呈同样的棒状。所以 SDS 存在下的电泳几乎完全按分子质量分离蛋白质,多肽越小迁移越快。 【分离检测对象】可分离和检测各种蛋白质/多肽亚基,如猪肝匀浆中的目的蛋白、酶蛋白、重组表达蛋白等,常用于纯度鉴定和亚基相对分子质量测定。 【主要操作步骤】 ①准备凝胶:按待分离蛋白质的分子质量范围选择合适浓度的聚丙烯酰胺凝胶(浓度越低,可分离的分子质量范围越广)。 ②样品制备:样品与 SDS 溶液混合并加热变性,同时加入还原剂巯基苏糖醇或巯基乙醇打开二硫键。 ③加样:将制备好的样品加入凝胶加样孔。 ④电泳:凝胶两端施加电压,带负电的蛋白质向阳极移动。 ⑤染色和脱色:用考马斯亮蓝等染色剂染色,再用脱色液去除背景,使蛋白质条带清晰可见。
官方解析
核心是「SDS 抹平电荷差异+抹平构象差异,于是只剩分子量一个变量」。操作步骤按制胶—制样—加样—电泳—染色脱色五步背诵即可。
教材原文对照3 处
Lehninger 8e Ch.3 · §3.3 Working with Proteins · Proteins Can Be Separated and Characterized by Electrophoresis · 教材 p. 403

polyacrylamide gel acts as a molecular sieve, slowing the migration of proteins approximately in proportion to their charge-to-mass ratio. Migration may also be affected by protein shape. In electrophoresis, the force moving the macromolecule is the electrical potential, E. The electrophoretic mobility, μ, of a molecule is the ratio of its velocity, V, to the electrical potential. Electrophoretic mobility is also equal to the net charge, Z, of the molecule divided by the frictional coefficient, f, which reflects in part a protein’s shape.

(聚丙烯酰胺)凝胶起分子筛的作用,按蛋白质的荷质比大致成比例地减慢其迁移。迁移也会受到蛋白质形状的影响。在电泳中,驱动大分子移动的力是电势 E。分子的电泳迁移率 μ 是其速度 V 与电势之比。电泳迁移率也等于分子的净电荷 Z 除以摩擦系数 f,而摩擦系数部分地反映了蛋白质的形状。

这是本章填空「电泳迁移率还与相对分子质量和形状有关」的英文出处:μ = V/E = Z/f,三要素是 net charge (Z)、frictional coefficient (f,含形状) 和 molecular sieve(凝胶的筛分);先讲普通 PAGE 的 charge-to-mass ratio,再引出 SDS 如何把这个比值抹平,答题顺序才顺。注意:本句首词 “The” 印在上一页 (p. 402) 段末,此处未跨页拼接,故引文从 “polyacrylamide gel acts…” 开始。
Lehninger 8e Ch.3 · §3.3 Working with Proteins · Proteins Can Be Separated and Characterized by Electrophoresis · 教材 p. 405

of the bound SDS contribute a large net negative charge, rendering the intrinsic charge of the protein insignificant and conferring on each protein a similar charge-to-mass ratio. In addition, SDS binding partially unfolds proteins, such that most SDS-bound proteins assume a similar rodlike shape. Electrophoresis in the presence of SDS therefore separates proteins almost exclusively on the basis of mass (molecular weight), with smaller polypeptides migrating more rapidly. After electrophoresis, the proteins are visualized by adding a dye such as Coomassie blue, which binds to proteins but not to the gel itself (Fig. 3-18b). Thus, a researcher can monitor the progress of a protein purification procedure as the number of protein bands visible on the gel decreases after each new fractionation step. When compared with the positions to which proteins of known molecular weight migrate in the gel, the position of an unidentified protein can provide a good approximation of its molecular weight (Fig. 3-19). If the protein has two or more different subunits, generally the subunits are separated by the SDS treatment, and a separate band appears for each.

(结合上的 SDS 的硫酸基团)带来很大的净负电荷,使蛋白质自身固有的电荷变得无足轻重,并赋予每种蛋白质相近的荷质比。此外,SDS 的结合会使蛋白质部分去折叠,因而大多数结合了 SDS 的蛋白质呈现出相似的棒状形态。因此,在 SDS 存在下的电泳几乎完全按质量(分子量)分离蛋白质,分子越小的多肽迁移越快。电泳之后,用考马斯亮蓝一类的染料使蛋白质显现出来,这种染料结合蛋白质而不结合凝胶本身(图 3-18b)。这样,随着每一步新的分级分离之后凝胶上可见蛋白质条带数目的减少,研究者就能监测蛋白质纯化的进程。把未知蛋白质在凝胶中的位置与已知分子量的蛋白质所迁移到的位置相比较,就能很好地估计出它的分子量(图 3-19)。如果蛋白质含有两个或更多不同的亚基,一般来说这些亚基会被 SDS 处理解离开,每一个亚基各出现一条带。

本题最核心的一段,答案的两大后果在英文里是 a similar charge-to-mass ratio 与 a similar rodlike shape,结论句 separates proteins almost exclusively on the basis of mass;判断题「测别构酶分子量不能用 SDS-PAGE」的依据就是最后一句 the subunits are separated by the SDS treatment。注意:本段首句的主语 “The sulfate moieties” 印在上一页 (p. 404),此处未跨页拼接,故引文从 “of the bound SDS…” 开始。
Lehninger 8e Ch.5 · §5.2 Complementary Interactions between Proteins and Ligands · The Antibody-Antigen Interaction Is the Basis for a Variety of Important Analytical Procedures · 教材 p. 692

In one application of this technique, an immunoblot or Western blot assay (Fig. 5-26b), proteins that have been separated by gel electrophoresis are transferred electrophoretically to a nitrocellulose membrane. After washing, the membrane is treated successively with primary antibody, secondary antibody linked to enzyme, and substrate. A colored precipitate forms only along the band containing the protein of interest. Immunoblotting allows the detection of a minor component in a sample and provides an approximation of its molecular weight.

这一技术的一个应用是免疫印迹(immunoblot)或 Western blot 分析(图 5-26b):经凝胶电泳分离的蛋白质被电转移到硝酸纤维素膜上。洗涤之后,膜依次用一抗、连有酶的二抗以及底物处理。只有在含目的蛋白质的那条带处才会形成有色沉淀。免疫印迹既能检出样品中的微量组分,又能给出它的近似分子量。

回答「你用该技术分离和检测过何种物质」时,把 SDS-PAGE 的下游检测接到 immunoblot(= Western blot)上最有说服力:流程词是 transferred electrophoretically to a nitrocellulose membrane → primary antibody → secondary antibody linked to enzyme → substrate → colored precipitate;教材也点明它能 detect a minor component(微量组分),这是中文答案没有强调的加分点。
3问答题
简述蛋白质双向电泳(2 - DE)的原理与主要应用。
【原理】双向电泳是等电聚焦(IEF)与随后的 SDS-PAGE 相结合的分离技术。蛋白质先在薄胶条上用 IEF 进行第一向分离,再把胶条水平铺设在片状凝胶上用 SDS-PAGE 进行第二向分离。所得双向电泳谱上,水平方向的分离反映 pI 的差别,垂直方向的分离反映分子质量的差别,因此既能分离分子质量相近而 pI 不同的蛋白质,也能分离 pI 相近而分子质量不同的蛋白质。 【主要应用】 ①蛋白质组学研究:高效分离来自不同生物体、不同组织或不同生理状态的蛋白质。 ②蛋白质鉴定:提供详细的分离图谱,用于确认疾病模型或生物标志物研究中差异表达的蛋白质。 ③蛋白质定量分析:比较凝胶图谱中斑点/条带的强度,定量不同样品中蛋白质的表达水平。 ④蛋白质修饰研究:不同修饰状态的蛋白质 pI 或分子量不同,可据此分析翻译后修饰。 ⑤疾病标志物的筛选与验证:对比健康与疾病样本的蛋白质图谱,发现与疾病相关的特征蛋白质。
官方解析
2-DE 的分辨率来自两个正交的分离维度:第一向按 pI、第二向按分子量,因此答题必须把「两向分别依据什么」讲清楚,应用则围绕蛋白质组学的分离、鉴定、定量、修饰、标志物五点。
教材原文对照4 处
Lehninger 8e Ch.3 · §3.3 Working with Proteins · FIGURE 3-20 Isoelectric focusing · 教材 p. 407

This technique separates proteins according to their isoelectric points. A protein mixture is placed on a gel strip containing an immobilized pH gradient. With an applied electric field, proteins enter the gel and migrate until each reaches a pH that is equivalent to its pI. Remember that when pH = pI, the net charge of a protein is zero.

这一技术按蛋白质的等电点把它们分离开。把蛋白质混合物加到含有固相化 pH 梯度的胶条上。施加电场后,蛋白质进入凝胶并迁移,直到各自到达与其 pI 相等的 pH 处为止。记住:当 pH = pI 时,蛋白质的净电荷为零。

第一向 IEF 的原理句,答英文用 an immobilized pH gradient(固相化 pH 梯度胶条,即中文答案的「薄胶条」)与 migrate until each reaches a pH that is equivalent to its pI;末句 when pH = pI, the net charge of a protein is zero 正是本章 A 组选择题和填空题反复考的等电点定义。
Lehninger 8e Ch.3 · §3.3 Working with Proteins · Proteins Can Be Separated and Characterized by Electrophoresis · 教材 p. 407

Combining isoelectric focusing and SDS electrophoresis sequentially in a process called two-dimensional electrophoresis permits the resolution of complex mixtures of proteins (Fig. 321). This is a more sensitive analytical method than either electrophoretic method alone.

把等电聚焦与 SDS 电泳依次结合起来,这一过程称为双向电泳,它能够分辨复杂的蛋白质混合物(图 3-21)。这是一种比单用其中任何一种电泳方法都更灵敏的分析方法。

定义句:two-dimensional electrophoresis = isoelectric focusing + SDS electrophoresis, sequentially;答题时 sequentially(依次、先后两向)这个词不能丢。原文 “(Fig. 321)” 是 OCR 丢了连字符,实为 Fig. 3-21。
Lehninger 8e Ch.3 · §3.3 Working with Proteins · FIGURE 3-21 Two-dimensional electrophoresis · 教材 p. 410

Proteins are first separated by isoelectric focusing in a thin strip gel. The gel is then laid horizontally on a second, slab-shaped gel, and the proteins are separated by SDS polyacrylamide gel electrophoresis. Horizontal separation reflects differences in pI; vertical separation reflects differences in molecular weight. The original protein complement is thus spread in two dimensions. Thousands of cellular proteins can be resolved using this technique. Individual protein spots can be cut out of the gel and identified by mass spectrometry (see Figs 3-28 and 3-29).

蛋白质先在一条薄胶条中通过等电聚焦分离。然后把该胶条水平铺放在第二块片状凝胶上,用 SDS 聚丙烯酰胺凝胶电泳分离蛋白质。水平方向的分离反映 pI 的差别,垂直方向的分离反映分子量的差别。原有的全部蛋白质就这样在二维平面上被展开。用这一技术可以分辨数千种细胞蛋白质。单个蛋白质斑点可以从凝胶上切下来,用质谱加以鉴定(见图 3-28 和 3-29)。

中文答案里「水平方向反映 pI、垂直方向反映分子质量」几乎是这段的直译,英文原句 Horizontal separation reflects differences in pI; vertical separation reflects differences in molecular weight 建议整句背下。末句 cut out of the gel and identified by mass spectrometry 是中文答案「②蛋白质鉴定」的教材依据——2-DE 本身只分离,鉴定要交给质谱。
Lehninger 8e Ch.3 · §3.4 The Structure of Proteins: Primary Structure · Mass Spectrometry Provides Information on Molecular Mass, Amino Acid Sequence, and Entire Proteomes · 教材 p. 426

Unknown purified proteins can be identified, and their mass can be accurately determined. When coupled to powerful peptide separation protocols, mass spectrometry can document a complete cellular proteome —defined as the entire complement of proteins in a cell, including estimates of their relative abundance — in just an hour.

未知的纯化蛋白质可以被鉴定,其质量也能被精确测定。当与强有力的肽段分离方案联用时,质谱只需一小时就能记录下一个完整的细胞蛋白质组——蛋白质组定义为细胞内全部蛋白质的总和,其中还包括对它们相对丰度的估计。

支撑中文答案的「①蛋白质组学研究」「③蛋白质定量分析」:proteome 的教材定义是 the entire complement of proteins in a cell, including estimates of their relative abundance;注意教材把「大规模定量」的功劳归给 mass spectrometry coupled to peptide separation protocols,2-DE 只是其中一种 separation protocol,答题时不要把定量说成 2-DE 独有。
4问答题
写出三种测定蛋白质含量的实验方法并简述其原理。
常用方法有凯氏定氮法、双缩脲法、Folin-酚试剂法(Lowry 法)、紫外吸收法、染料结合法和胶体金测定法等,任写三种: ①双缩脲法:双缩脲在碱性溶液中能与硫酸铜反应生成红紫色络合物,此反应称双缩脲反应。蛋白质分子中含有许多与双缩脲结构相似的肽键,能与双缩脲试剂形成紫红色络合物,可据此对蛋白质定性或定量。 ②Folin-酚试剂法(Lowry 法):蛋白质分子一般都含有酪氨酸,酪氨酸的酚基能将 Folin 试剂中的磷钼酸及磷钨酸还原成蓝色化合物,一定条件下蓝色深度与蛋白质的量成正相关。 ③紫外吸收法:蛋白质中酪氨酸和色氨酸残基的苯环含有共轭双键,使蛋白质具有吸收紫外光的性质,吸收高峰在 280 nm(A₂₈₀)。在此波长下蛋白质溶液的光吸收值与其含量成正比,可用于定量测定。 (备选:凯氏定氮法——蛋白质平均含氮量为 16%,测定样品含氮量再乘换算系数 6.25 即得蛋白质含量。)
官方解析
三种方法分别抓住不同的可测基团:双缩脲法测肽键,Lowry 法测酪氨酸酚基,紫外吸收法测酪氨酸/色氨酸的共轭双键。写答案时须「方法名+所依赖的结构基础+定量关系」三要素齐全。
教材原文对照4 处
Lehninger 8e Ch.3 · §3.1 Amino Acids · Amino Acids Can Be Classified by R Group · 教材 p. 368

Tryptophan and tyrosine, and to a much lesser extent phenylalanine, absorb ultraviolet light (Fig. 36; see also Box 3-1). This accounts for the characteristic strong absorbance of light by most proteins at a wavelength of 280 nm, a property exploited by researchers in the characterization of proteins.

色氨酸和酪氨酸——以及程度小得多的苯丙氨酸——能吸收紫外光(图 3-6;另见框 3-1)。这解释了大多数蛋白质在 280 nm 波长处特征性的强光吸收,研究者正是利用这一性质来表征蛋白质。

紫外吸收法的教材依据,英文落点是 Trp 与 Tyr(Phe 贡献很小)→ characteristic strong absorbance ... at a wavelength of 280 nm。重要提醒:Lehninger 8e 全书未收录凯氏定氮法、双缩脲法、Lowry/Folin-酚法、BCA 法、Bradford(考马斯亮蓝 G250)染料结合法,此处给出的是教材真正采用的定量思路(A₂₈₀ + 朗伯-比尔定律、按酶活力/功能定量),不要以为能在原版教材里找到那几种湿化学法的英文表述。原文 “(Fig. 36;” 是 OCR 丢了连字符,实为 Fig. 3-6。
Lehninger 8e Ch.3 · BOX 3-1 METHODS Absorption of Light by Molecules: The Lambert-Beer Law · 教材 p. 369

A wide range of biomolecules absorb light at characteristic wavelengths, just as tryptophan absorbs light at 280 nm (see Fig. 3-6). Measurement of light absorption by a spectrophotometer is used to detect and identify molecules and to measure their concentration in solution. The fraction of the incident light absorbed by a solution at a given wavelength is related to the thickness of the absorbing layer (path length) and the concentration of the absorbing species (Fig. 1).

多种多样的生物分子都在各自特征波长处吸收光,正如色氨酸在 280 nm 处吸光一样(见图 3-6)。用分光光度计测量光吸收,可用于检测和鉴定分子,并测定它们在溶液中的浓度。溶液在给定波长下吸收入射光的比例,与吸光层的厚度(光程)以及吸光物质的浓度有关。

朗伯-比尔定律的正式出处,公式为 log(I₀/I) = εcl,其中 ε 是 molar extinction coefficient(摩尔消光系数)、c 是浓度、l 是 path length;答「紫外吸收法为什么能定量」时,必须补这一句 the absorbance, A, is directly proportional to the concentration of the absorbing solute(同页),中文答案「吸光值与含量成正比」的严格版本就在这里。
Lehninger 8e Ch.3 · §3.3 Working with Proteins · Unseparated Proteins Are Detected and Quantified Based on Their Functions · 教材 p. 411

By international agreement, 1.0 unit of enzyme activity for most enzymes is defined as the amount of enzyme causing transformation of 1.0 μmol of substrate to product per minute at 25 °C under optimal conditions of measurement (for many enzymes, this definition is inconvenient, and a unit may be defined differently). The term activity refers to the total units of enzyme in a solution. The specific activity is the number of enzyme units per milligram of total protein (Fig. 3-22). The specific activity is a measure of enzyme purity: it increases during purification of an enzyme and becomes maximal and constant when the enzyme is pure (Table 3-5).

按国际约定,对大多数酶而言,1.0 个酶活力单位定义为在最适测定条件下、25 °C 时每分钟使 1.0 μmol 底物转变为产物所需的酶量(对许多酶来说这一定义并不方便,单位可以另行定义)。「活力」一词指溶液中酶的总单位数。「比活力」是每毫克总蛋白所含的酶单位数(图 3-22)。比活力是酶纯度的量度:在酶的纯化过程中比活力不断升高,当酶纯净时达到最大并保持恒定。

Lehninger 讲蛋白质「定量」时的主线不是显色法而是功能定量:activity(总活力,单位 unit)与 specific activity(比活力 = units/mg total protein)。答题时若要写英文,务必区分 activity 与 specific activity,并记住 specific activity is a measure of enzyme purity——这也是判断蛋白质是否纯化到位的判据。
Lehninger 8e Ch.3 · §3.3 Working with Proteins · Unseparated Proteins Are Detected and Quantified Based on Their Functions · 教材 p. 413

For proteins that are not enzymes, other quantification methods are required. Transport proteins can be assayed by their binding to the molecule they transport, and hormones and toxins by the biological effect they produce; for example, growth hormones will stimulate the growth of certain cultured cells. Some structural proteins represent such a large fraction of a tissue mass that they can be readily extracted and purified without a functional assay. The approaches are as varied as the proteins themselves.

对于不是酶的蛋白质,需要其他的定量方法。转运蛋白可以通过它与所转运分子的结合来测定,激素和毒素则通过它们产生的生物学效应来测定,例如生长激素会刺激某些培养细胞的生长。有些结构蛋白在组织质量中所占比例很大,不需要功能测定就能容易地提取和纯化。这些方法与蛋白质本身一样多种多样。

教材承认「定量方法没有统一答案」:The approaches are as varied as the proteins themselves——转运蛋白靠 binding assay、激素和毒素靠 biological effect。这与中国教材「三种通用显色/比色法」的答题框架完全不同,是本题最大的中英差异,写英文答案时按「按功能定量 + A₂₈₀ 总蛋白定量」的两条线组织,而不要硬译凯氏定氮、双缩脲、Lowry。
5问答题
蛋白质相互作用检测是生命科学研究工作中常用的分析方法,请列举三种常用的检测蛋白质相互作用的方法,并分别阐述方法原理。
任举三种并说明原理: ①酵母双杂交系统:利用杂交基因通过激活报道基因的表达来探测蛋白-蛋白相互作用。真核生物转录因子具有 DNA 结合结构域(BD)和转录激活结构域(AD),两个结构域分开时仍各自具有功能但不能激活转录,只有当它们以适当途径在空间上较为接近时才重新具有转录因子活性并激活报道基因表达。 ②免疫共沉淀(co-IP):在细胞内两个蛋白质相互作用形成复合物时,用其中一种蛋白质的特异性抗体进行免疫沉淀,与之相互作用的另一个蛋白质也会一起被沉淀下来。 ③蛋白质芯片:可大规模筛选蛋白质之间的相互作用。将蛋白质芯片与荧光标记的探针蛋白孵育,洗去非特异性结合的蛋白后,扫描芯片上的荧光点即可检测稳定的相互作用蛋白点。 ④亲和层析:若蛋白质 X 与蛋白质 Y 之间有相互作用,细胞裂解液流过固定有 X 的树脂后,Y 会通过与 X 的特异性相互作用被强亲和吸附在树脂上,其他无关蛋白质直接流出。
官方解析
四种方法可分为「体内报告系统」(酵母双杂交)与「体外亲和捕获」(co-IP、蛋白质芯片、亲和层析)两大思路,答题时每种都要点明「靠什么把相互作用转化为可读出的信号」。
教材原文对照4 处
Lehninger 8e Ch.9 · §9.2 Exploring Protein Function on the Scale of Cells or Whole Organisms · Purification of Protein Complexes · 教材 p. 1215

By fusing the gene encoding a protein under study with the gene for an epitope tag, investigators can precipitate the protein product of the fusion gene by complexing it with the antibody that binds the epitope. This process is called immunoprecipitation (Fig. 9-18). If the tagged protein is expressed in cells, other proteins that bind to it precipitate with it. Identifying the associated proteins reveals some of the intracellular protein-protein interactions of the tagged protein.

把编码待研究蛋白质的基因与编码表位标签的基因融合,研究者就能通过让融合基因的蛋白质产物与结合该表位的抗体形成复合物,把它沉淀下来。这一过程称为免疫沉淀(图 9-18)。如果带标签的蛋白质在细胞中表达,那么与之结合的其他蛋白质也会随之一起沉淀。鉴定这些相伴沉淀的蛋白质,就揭示出带标签蛋白质在细胞内的部分蛋白质-蛋白质相互作用。

对应中文答案的②免疫共沉淀(co-IP),英文教材叫 immunoprecipitation,核心句是 other proteins that bind to it precipitate with it;差别在于 Lehninger 走的是 epitope tag + 抗标签抗体的路线,而中文答案说的是「用其中一种蛋白质的特异性抗体」,答英文时用 epitope tag 更贴教材。
Lehninger 8e Ch.9 · §9.2 Exploring Protein Function on the Scale of Cells or Whole Organisms · Purification of Protein Complexes · 教材 p. 1218

The selectivity of this approach can be enhanced with tandem affinity purification (TAP) tags. Two consecutive tags are fused to a target protein, and the fusion protein is expressed in a cell (Fig. 9-19). The first tag is protein A, a protein found at the surface of the bacterium Staphylococcus aureus that binds tightly to mammalian immunoglobulin G (IgG). The second tag is often a calmodulin-binding peptide.

这一方法的选择性可以用串联亲和纯化(TAP)标签来提高。把两个连续的标签融合到目标蛋白质上,并让融合蛋白在细胞中表达(图 9-19)。第一个标签是蛋白 A,它是金黄色葡萄球菌表面的一种蛋白质,能与哺乳动物免疫球蛋白 G(IgG)紧密结合。第二个标签常常是钙调蛋白结合肽。

对应中文答案的④亲和层析(用于检测相互作用)——教材的升级版是 TAP tag 两步亲和纯化,答题亮点句在同段末尾:False positives are minimized, and protein interactions that persist through both steps are likely to be functionally significant(两步串联把假阳性压到最低)。原文 “TAPtagged” 是 OCR 丢了连字符,实为 TAP-tagged。
Lehninger 8e Ch.9 · §9.2 Exploring Protein Function on the Scale of Cells or Whole Organisms · Yeast Two-Hybrid Analysis · 教材 p. 1220

In yeast two-hybrid analysis, the protein-coding regions of the genes to be analyzed are fused to the yeast gene for either the DNA-binding domain or the activation domain of Gal4p, and the resulting genes express a series of fusion proteins (Fig. 9-20). If a protein fused to the DNA-binding domain interacts with a protein fused to the activation domain, transcription is activated. The reporter gene transcribed by this activation is generally one that yields a protein required for growth or an enzyme that catalyzes a reaction with a colored product.

在酵母双杂交分析中,把待分析基因的蛋白质编码区分别与酵母 Gal4p 的 DNA 结合结构域基因或转录激活结构域基因融合,所得基因表达出一系列融合蛋白(图 9-20)。如果融合到 DNA 结合结构域上的蛋白质与融合到激活结构域上的蛋白质发生相互作用,转录就被激活。由这种激活所转录的报道基因,一般产生一种生长所必需的蛋白质,或者一种催化生成有色产物的反应的酶。

对应中文答案的①酵母双杂交。英文三件套:DNA-binding domain、activation domain、reporter gene;教材点名转录因子是酵母 Gal4 protein (Gal4p),并在上一段写明 The two domains of Gal4p are stable when separated, but activation of RNA polymerase requires interaction with the activation domain(两个结构域分开时仍稳定但不能单独激活转录),正是中文答案那句话的原型。
Lehninger 8e Ch.12 · §12.3 · Cyclic AMP Activates Protein Kinase A · 教材 p. 1537

How do we know that two proteins interact, or where in the cell they interact? Changes in the state of association of two proteins (such as the R and C subunits of PKA) can be seen by measuring the nonradiative transfer of energy between fluorescent probes attached to each protein, a technique called fluorescence resonance energy transfer (FRET), which we describe in Box 12-1.

我们怎样知道两个蛋白质发生了相互作用,或者它们在细胞的什么部位相互作用?两个蛋白质(例如 PKA 的 R 亚基和 C 亚基)缔合状态的改变,可以通过测量连接在各自蛋白质上的荧光探针之间的非辐射能量转移来观察,这一技术称为荧光共振能量转移(FRET),我们在框 12-1 中加以介绍。

中文答案没写 FRET,但它是 Lehninger 唯一收录的活细胞内相互作用检测法,可作为第四种方法加分:关键词 nonradiative transfer of energy between fluorescent probes。查证结果如实说明——Lehninger 8e 收录了免疫沉淀/表位标签、TAP 标签、酵母双杂交、FRET,但全书没有「蛋白质芯片(protein microarray/protein chip)」,也没有表面等离子共振(SPR)和化学交联法,中文答案的③蛋白质芯片在原版教材中查无实据。

历年真题 真题资料全量筛查 · 命中 62 题

【生化真题】【扫描范围】逐页通读了《生化真题》OCR 结果 page_0001.md ~ page_0057.md 全部 57 页(华中农业大学 2007—2026 年硕士研究生入学考试生物化学试题,共 20 套;其中 2019—2026 年为考生回忆版,2023 年选择/填空/判断三部分只列题型未给题干,故该年仅名词解释与问答题可采)。通读完成后又用关键词(盐析/盐溶/等电点/pI/等电聚焦/变性/复性/沉淀/透析/超滤/离心/凝胶过滤/分子筛/排阻/电泳/SDS/PAGE/双向/离子交换/疏水/亲和/层析/HPLC/凯氏/双缩脲/Lowry/福林/BCA/考马斯/Bradford/紫外/280/比活力/总活力/纯化/回收率/纯度/结晶/ELISA/Western/免疫/抗体/超速/沉降/质谱/破碎/提取/硫酸铵/胶体/水化/溶解度/分子量/相对分子 等)做了两轮 grep 查漏,补收到 2022 年『重金属中毒的机制及补救措施』一题(本质考蛋白质的不可逆沉淀与变性)。【判定标准】按用户给定的五个考点收题;凡题干问『怎么分离 / 怎么测 / 怎么判纯』的一律收入,即使材料是酶或膜蛋白。氨基酸解离与滴定曲线本身、肽键与一级结构测序、二三四级结构与折叠机理、肌红/血红蛋白与抗体自身的结构功能,按边界排除。【命中数量】共 64 题:名词解释 11、选择题 14、填空题 10、判断题 12、简答/计算题 9、问答/实验设计题 8。【分片方式】按题型分片,每片 ≤12 题:1a=名词解释(11),1b=选择题前半(7),1c=选择题后半(7),1d=填空题(10),1e=判断题(12),1f=简答与计算题(9),1g=问答与实验设计题(8)。【边界题/存疑题清单】以下 14 题按『宁可多收』原则收入,并在各自 relevance 字段写明理由:1b-4(2008 断裂-S-S-键,选项含透析法/重金属盐/尿素,本质是蛋白质变性与沉淀试剂的辨析);1b-7、1c-8、1c-10、1c-12、1c-13(2011/2013/2016/2017/2018 对角线电泳测含二硫键肽段,题面属一级结构测定,但考的是电泳分离技术);1c-9(2015 膜蛋白用去污剂溶下,属分离纯化的粗提取/增溶环节,也与生物膜章交叉);1d-4、1d-5(2010/2014 三种 Blotting,其中 Western 属考点五免疫化学法,Southern/Northern 属分子生物学);1d-7(2015 Trp 摩尔吸光系数最大,属氨基酸性质,但是紫外 280 nm 法测蛋白的直接依据);1f-4(2009 淀粉酶活力单位计算,属酶学,但与考点二总活力计算同一算法);1g-12(2022 重金属中毒,考蛋白质不可逆沉淀与牛奶蛋清解毒);1g-13(2022 检测新冠核酸和抗体,抗体检测部分属考点五 ELISA);1g-17(2025 蛋白质结构分析方法优缺点,X 射线/NMR/冷冻电镜偏第三章,紫外光谱与纯度鉴定相关)。【明确排除且未收的题】2012 填空『目前研究蛋白质晶体结构的方法主要是___』(X 射线晶体衍射,属第三章空间结构测定);2011/2018 选择『蛋白质水解对色氨酸破坏最大』(属第二章氨基酸组成分析);2007/2012 选择『测定多肽链 N 末端的试剂(丹磺酰氯)』(属第二章一级结构测序);2008 选择『测定蛋白质在 DNA 上的结合部位(DNase I 足印)』与 2008 综合题『分离纯化到新蛋白后如何研究其功能』(均属分子生物学功能研究,非分离纯化与鉴定);2026 问答『如何确定跨膜蛋白的膜内外结构域』(属生物膜与受体章)。【答案来源说明】《生化真题》本身不含任何【参考答案】(已 grep 确认 0 处),故本章无 answer_source 为『真题资料原答案』的条目;绝大多数答案逐字抄自《生化真题狂背》,仅 1e-11(2025 凝胶过滤与 SDS-PAGE 分子筛效应)与 1e-12(2026 SDS-PAGE 测天然蛋白分子量)两题狂背未给答案(狂背无 2026 年内容,2025 判断第 40 条留空),由笔记与教材推导。 | 【生化真题】选择题分片之一(共 14 题,本片 7 题,2007—2011 年)。完整扫描说明见 exam_bio_ch5_1a.json 的 coverage_note。 | 【生化真题】选择题分片之二(共 14 题,本片 7 题,2013—2024 年)。完整扫描说明见 exam_bio_ch5_1a.json 的 coverage_note。 | 【生化真题】填空题分片(共 10 题,2007—2024 年)。完整扫描说明见 exam_bio_ch5_1a.json 的 coverage_note。 | 【生化真题】判断题分片(共 12 题,2007—2026 年)。完整扫描说明见 exam_bio_ch5_1a.json 的 coverage_note。 | 【生化真题】简答题与计算题分片(共 9 题,2007—2020 年)。另有问答题与实验设计题 8 题见 exam_bio_ch5_1g.json。完整扫描说明见 exam_bio_ch5_1a.json 的 coverage_note。 | 【生化真题】简答与问答题分片之二(共 8 题,2021—2025 年)。前 9 题见 exam_bio_ch5_1f.json。完整扫描说明见 exam_bio_ch5_1a.json 的 coverage_note。 | 【生化真题狂背】【来源B《生化真题狂背》完整扫描说明】 一、读了哪些页:逐页通读 PaddleOCR 输出的 page_0001.md ~ page_0107.md 全部 107 页,覆盖目录页(p1)与全部 18 个篇章:第一篇章 蛋白质(p2–17)、第二篇章 酶(p18–28)、第三篇章 糖类(p29–30)、第四篇章 脂质(p31–32)、第五篇章 核酸(p33–40)、第六篇章 维生素/辅酶/激素/信号转导(p41–47)、第七篇章 代谢总论与氧化磷酸化(p48–52)、第八篇章 糖代谢(p53–61)、第九篇章 脂质合成与代谢(p62–67)、第十篇章 光合作用(p68)、第十一篇章 氨基酸与蛋白质代谢(p69–73)、第十二篇章 核酸代谢(p74–75)、第十三篇章 基因/染色体/DNA(p76–77)、第十四篇章 DNA 复制重组修复(p78–84)、第十五篇章 RNA 生物合成和加工(p85–90)、第十六篇章 蛋白质合成加工和定位(p91–95)、第十七篇章 基因表达与调控/分子技术/基因组(p96–103)、第十八篇章 课外以及不能明确划分(p104–107)。通读完成后再用关键词(层析/电泳/盐析/沉淀/透析/超滤/离心/凝胶过滤/分子筛/SDS/等电聚焦/双向电泳/亲和/离子交换/疏水/HPLC/凯氏/双缩脲/Lowry/考马斯/BCA/紫外280/比活力/纯化倍数/回收率/总活力/水化/胶体/双电层/变性/复性/等电点/pI/沉降系数/质谱/结晶/破碎/抽提/蛋白质含量/相对分子质量/Western/ELISA)做二次查漏 grep,未再发现新增条目。 二、判定标准:凡题干或参考答案的主体落在「蛋白质在水溶液中的行为(pI、两性解离、胶体与水化膜、沉淀、变性复性、盐溶盐析)/分离纯化一般程序(材料、破碎、粗提、分级、浓缩、总活力·比活力·纯化倍数·回收率)/分离纯化方法(等电点沉淀、盐析、有机溶剂沉淀、透析、超滤、离心、凝胶过滤、凝胶电泳、SDS-PAGE、IEF、双向电泳、离子交换层析、疏水层析、亲和层析、HPLC)/相对分子质量测定/含量测定与纯度鉴定(凯氏定氮、双缩脲、Lowry、BCA、Bradford、A₂₈₀、ELISA、Western blot、纯度判据)」者收入。氨基酸解离与滴定曲线本身、肽键与一级结构测序(对角线电泳定二硫键、DNFB/丹磺酰氯测 N 端、过甲酸断二硫键)、二三四级结构与折叠机理、肌红/血红蛋白与抗体本身的结构功能,均按第二/三/四章处理未收。 三、命中数量:共 59 道。按题型分片:2a 名词解释 12 道;2b 选择题 8 道;2c 填空题 10 道;2d 判断题 11 道;2e 简答题/问答题/论述题 10 道;2f 实验设计题 6 道 + 计算题 2 道(共 8 道)。 四、本章题目的篇章分布(重点):并非只在第一篇章!具体为——第一篇章 蛋白质 29 道;第二篇章 酶 10 道(比活力名词解释 2、比活力选择 1、纯化优劣判据填空 1、「1g 粗酶制剂」判断 3、凝胶过滤测分子量判断 1、纯化倍数与回收率计算 1、酶活力单位计算 1);第四篇章 脂质 1 道(去污剂完整溶解膜蛋白);第六篇章 维生素/辅酶/激素/信号转导 1 道(破碎离心+SDS-PAGE+Western 验证植物 G 蛋白的实验设计);第十三篇章 基因/染色体/DNA 1 道(Western Blotting 用于研究什么);第十七篇章 基因表达与调控/分子技术/基因组 14 道(三大 Blotting 填空 2、蛋白质在 DNA 上结合部位的方法选择 1、凝胶过滤与 SDS-PAGE 分子筛效应判断 1、ELISA 原理与应用 2、抗体类生化分析方法 1、低丰度蛋白的免疫学证实实验 1,及其余散见条目);第十八篇章 课外以及不能明确划分 3 道(植物抽提物大分子类别鉴定实验、生化技术在农业生产中的应用含考马斯亮蓝 G-250 与微量凯氏定氮)。结论:只看第一篇章会漏掉约一半题目——分离纯化/鉴定类题目被大量编入「酶」「基因表达与调控、分子技术、基因组」「课外以及不能明确划分」等篇章。 五、边界题与存疑题(题号指本套 JSON 内的分片-no): · 边界收录并已在 relevance 注明:2b-8(测定蛋白质在 DNA 上的结合部位,正确答案 DNaseI 足印分析属分子技术,但选项含 Western 印迹);2b-7(去污剂完整溶解膜蛋白,出自脂质/生物膜篇章,归入考点二粗提取);2c-10(Phe/Tyr/Trp 摩尔吸光系数,属氨基酸性质,是 A₂₈₀ 法的原理基础);2e-5(蛋白质组学,主体是双向电泳+质谱);2e-6(蛋白质结构分析方法优缺点,含紫外光谱,主体偏第三章结构测定);2e-10(生化理论与实验技术在农业生产中的应用,仅第④点考马斯亮蓝 G-250/微量凯氏定氮属本章);2f-5(植物 G 蛋白实验设计,主体是信号转导,手段是破碎离心+SDS-PAGE+Western);2f-6(植物抽提物大分子类别鉴定,手段是离心+透析+双缩脲);2f-8(淀粉酶活力单位计算,属酶活力,与考点二总活力口径一致)。 · 存疑未收(已逐条评估):2007/2012 丹磺酰氯测 N 末端、2011/2013/2016/2017 对角线电泳确定二硫键位置、2008 过甲酸断 -S-S-、2012 X 射线晶体衍射法研究蛋白质晶体结构、2008 新蛋白质功能研究方法、2008 由真核 mRNA 获得表达蛋白(末步用 SDS-PAGE+考马斯亮蓝检测)、2023 与 2025 生化原理对人类健康/农业生产的应用(主体为 PCR、CRISPR、植物激素)——这些题的主体考点不在第五章。 · 答案缺失并已补写:2d-11(2025 年「凝胶过滤和 SDS-PAGE 的分子筛效应是一样的」)在《生化真题狂背》p99 与《生化真题》p54 两处均未给参考答案,由笔记与教材推导补写,answer_source 标为「据笔记与教材推导」,未冒充原答案。 六、同题多年份处理:名词解释条目原文把多个年份并列(亲和层析【2008、2018】、Western 印迹【2011、2013、2018、2024】、酶的比活力【2020、2022】),已按要求拆成独立记录,year 各写各的。小题中同一年重复排印两次的(2012 年「1g 粗酶制剂」与「凝胶过滤法测相对分子量」在 p21、p22 各出现一次),按年合并为一条并在 explain 中说明。 | 【生化真题狂背】本片为「选择题」分片,共 8 道;完整扫描说明、篇章分布与边界/存疑题清单见 exam_bio_ch5_2a.json 的 coverage_note。 | 【生化真题狂背】本片为「填空题」分片,共 10 道;完整扫描说明、篇章分布与边界/存疑题清单见 exam_bio_ch5_2a.json 的 coverage_note。 | 【生化真题狂背】本片为「判断题」分片,共 11 道;完整扫描说明、篇章分布与边界/存疑题清单见 exam_bio_ch5_2a.json 的 coverage_note。 | 【生化真题狂背】本片为「简答题/问答题/论述题」分片,共 10 道;完整扫描说明、篇章分布与边界/存疑题清单见 exam_bio_ch5_2a.json 的 coverage_note。 | 【生化真题狂背】本片为「实验设计题 + 计算题」分片,共 8 道(实验设计题 6 道、计算题 2 道);完整扫描说明、篇章分布与边界/存疑题清单见 exam_bio_ch5_2a.json 的 coverage_note。

名词解释9 题

1名词解释2007 · 华中农业大学 · 生化真题 p4;生化真题狂背 p2对应 考点三 · 八、等电聚焦和双向电泳(★★)· 2、双向电泳
two-dimensional electrophoresis
是将等电聚焦和 SDS-PAGE 相结合的分离技术[定义]。蛋白质先按等电点差异进行等电聚焦,再旋转 90° 进行 SDS-PAGE 按分子量分离,得到的电泳谱上水平向反映 pI 差别,垂直向反映分子质量差别[原理]。可分离分子量相同而 pI 不同、或 pI 相近而分子量不同的蛋白质,具有更高的分辨率和分离能力[特点]
真题狂背原答案
踩分点三段式:①定义写清『IEF + SDS-PAGE 两次电泳的联用』;②原理必须点明两个维度分别依据什么——第一向依 pI,第二向依 Mr;③特点写高分辨率、能拆开 Mr 相近或 pI 相近的蛋白。易错点:只写『两次电泳』不说明依据,或把顺序写反(一定是先 IEF 后 SDS-PAGE,因为 SDS 会掩盖电荷差异,做完 SDS-PAGE 就无法再等电聚焦)。这个词与 2021 年简答『蛋白质双向电泳原理和应用』是同一个考点,答简答题时再补蛋白质组学应用即可。
4名词解释考过 2 次2008、2018 · 华中农业大学 · 生化真题 p9;生化真题狂背 p2对应 考点三 · 十一、亲和层析(★★)
affinity chromatography
是利用生物分子对其配体分子具有专一性识别能力建立的一种有效的纯化方法[定义]。将目标分子的特异性配体共价连接固定于载体,样品中仅目标分子被特异性吸附,经洗脱即可获得高纯度产物[原理]。例如,凝集素亲和层析、免疫亲和层析等[举例]。它只需要一步处理就可以分离很少的蛋白质,还可以去除失活杂质[优点]
真题狂背原答案
踩分点:定义(生物学亲和力)+ 流程(配体共价偶联到载体→目标蛋白被吸附→洗涤除杂→游离配体竞争洗脱)+ 优点(一步即可高倍纯化,且能除去失活的同种蛋白)+ 举例(凝集素亲和层析纯糖蛋白、免疫亲和层析纯抗原、金属螯合层析纯含金属蛋白)。易错点:漏掉『失活杂质也能被除去』这个特色得分点;另外要能与离子交换层析(依净电荷)、疏水层析(依表面疏水性)区分开分离依据。本词 2008、2018 两年考过。〔OCR订正〕原文作"affinity chroma tograchy"(原卷即有拼写与分词错误)。
5名词解释考过 4 次2011、2013、2018、2024 · 华中农业大学 · 生化真题 p24;生化真题 p43;生化真题 p51;生化真题狂背 p2对应 考点五 · 特定蛋白质含量测定 · 免疫化学法(Western blot)
Western 印迹
是一种利用抗原-抗体特异反应的蛋白质检测与分析技术[定义]。先通过聚丙烯酰胺凝胶电泳分离蛋白质,再将其转移至膜上,利用抗原-抗体特异性结合进行识别,最后经显色或发光显示目标蛋白[流程]。该方法特异性强、灵敏度高,广泛用于检测和分析蛋白质表达水平、修饰状态以及相互作用等[应用]
真题狂背原答案
踩分点:①电泳分离(SDS-PAGE);②转膜(硝酸纤维素膜或 PVDF 膜);③一抗特异识别 + 酶标二抗;④显色/发光检测。四步缺一扣分。易错点:与 Southern(DNA)、Northern(RNA)混淆——口诀『S-D-N-R-W-P』;另一个高频失分是只写『检测蛋白质』而不写抗原-抗体特异结合这一本质。本词 2011、2013、2018、2024 反复考,是本章最高频名词。
7名词解释2018 · 华中农业大学 · 生化真题 p43对应 考点三 · 十一、亲和层析(★★)
亲和层析
是利用生物分子对其配体分子具有专一性识别能力建立的一种有效的纯化方法[定义]。将目标分子的特异性配体共价连接固定于载体,样品中仅目标分子被特异性吸附,经洗脱即可获得高纯度产物[原理]。例如,凝集素亲和层析、免疫亲和层析等[举例]。它只需要一步处理就可以分离很少的蛋白质,还可以去除失活杂质[优点]
真题狂背原答案
与 2008 年 affinity chromatography 同题(中英文互换)。答题模板:定义→流程四步(配体固定化→上样特异吸附→洗涤除杂→洗脱)→优点(一步高倍纯化、可除失活杂质)→举例。易错点:把亲和层析的洗脱写成『用高盐洗脱』——亲和层析的标准洗脱是加入游离配体竞争洗脱,或改变 pH/离子强度破坏亲和作用;高盐洗脱是离子交换层析的做法。
5名词解释2019 · 华中农业大学 · 生化真题 p45;生化真题狂背 p2对应 考点一 · 蛋白质的沉淀(可逆沉淀)与 考点三 · 二、等电沉淀和盐析 · 2、盐析
盐析
指离子强度上升到一定水平时,蛋白质溶解度开始下降,并从水溶液中沉淀出来的现象称为盐析。其原理是大量盐离子加入降低水活度,并使溶液中的大部分甚至全部的自由水转变为盐离子的水化水,暴露蛋白质疏水基团,引发疏水聚集而沉淀[原理]。该方法可有效分离纯化蛋白质,且能保持蛋白质天然构象,常用硫酸铵作为盐析试剂[应用]
真题狂背原答案
踩分点:①现象(高离子强度→溶解度下降→沉淀);②机理两条腿——夺水化膜(自由水变成盐离子的水化水)+ 中和表面电荷,使疏水面暴露而聚集;③关键性质『不改变天然构象、属可逆沉淀』,脱盐(透析/超滤/凝胶过滤)后活性可恢复;④常用试剂硫酸铵(溶解度大、温度系数小、对蛋白有保护作用),可做分级盐析。易错点:与盐溶写反——低浓度中性盐是盐溶(溶解度升高),高浓度才是盐析;另一个易错是把盐析当作变性,务必强调『可逆、不变性』。
2名词解释考过 2 次2020、2022 · 华中农业大学 · 生化真题 p46;生化真题 p48;生化真题狂背 p18对应 考点二 · 总活力/比活力/纯化倍数/回收率
酶的比活力
指每 mg 蛋白质所具有的酶活力单位数,有时也用每 g 酶制剂或每 ml 酶制剂含有的活力单位来表示[定义]。对同一种酶来说,比活力越大代表酶的纯度越高[特点]。它是衡量酶纯度与单位质量蛋白催化能力的重要指标,也是酶分离纯化与质量评价的常用依据[意义]
真题狂背原答案
踩分点:定义式『比活力 = 总活力 / 总蛋白量(U/mg 蛋白)』必须写出来,然后写清它是纯度指标(同一种酶比活力越高越纯),最后点明它在分离纯化中的地位——纯化倍数 = 各步比活力 / 起始比活力,而回收率 = 各步总活力 / 起始总活力,二者共同判断纯化方法优劣(2008 年填空直接考这一对指标)。易错点:把比活力写成『每毫升反应液的活力单位数』(那是活力浓度),2017 年选择题就是这么设陷阱的。
13名词解释2023 · 华中农业大学 · 生化真题 p49;生化真题狂背 p3对应 考点一 · 蛋白质的变性与复性
蛋白质变性
指天然蛋白质分子在某些物理因素如热、紫外线照射等或化学因素如有机溶剂、脲等影响时,生物活性丧失,溶解度降低、不对称性增高及其他物理化学常数发生改变的过程[定义]。其实质是蛋白质分子中的次级键被破坏,引起天然构象解体。变性不涉及共价键的破裂,一级结构仍保持完好[特点]
真题狂背原答案
踩分点:①诱因分物理(热、紫外、超声、剧烈振荡、高压)与化学(强酸强碱、脲/盐酸胍、有机溶剂、去污剂、重金属盐、生物碱试剂)两类;②表现——生物活性丧失(最敏感指标)、溶解度下降、黏度增大、不对称性增高、易被蛋白酶水解、紫外吸收与呈色反应增强;③实质——次级键(氢键、疏水作用、离子键、范德华力)被破坏、天然构象解体;④关键判分点:不涉及共价键(肽键、二硫键)断裂,一级结构完好,故有复性可能(RNase A 经典实验)。易错点:2010 年判断题就是把这一点改成『共价键被破坏』设错;另注意变性 ≠ 沉淀,变性的蛋白不一定沉淀(远离 pI 时仍可溶),沉淀的蛋白也不一定变性(盐析)。
2名词解释2025 · 华中农业大学 · 生化真题 p54对应 考点三 · 八、等电聚焦和双向电泳(★★)· 1、等电聚焦(IEF)
Isoelectric focusing
是一种高分辨率的蛋白质分离技术[定义]。利用特殊的两性电解质在凝胶内形成一个pH梯度,蛋白质在外电场作用下迁移,最终聚集在与其等电点相同的pH位置,不再带有净电荷,从而分离[原理]。现在多用的凝胶介质是聚丙烯酰胺、琼脂糖和葡聚糖凝胶等[举例]。该技术常用于测定蛋白质等电点[应用]
真题狂背原答案
中文名『等电聚焦(电泳)』。踩分点:①pH 梯度由两性电解质(载体两性电解质)在电场中自行建立;②蛋白迁移到 pI 处净电荷为零而停止,形成聚焦带(有『聚焦』效应,扩散出去的分子会被拉回,故分辨率极高,可分辨 ΔpI ≈ 0.01);③主要用途是测定蛋白质等电点,也用于纯度鉴定;④它是双向电泳的第一向。易错点:把分离依据写成分子量(那是 SDS-PAGE),或忘记写『在 pI 处停止迁移』这一核心机制。
10名词解释2025 · 华中农业大学 · 生化真题狂背 p3考点三 · 八、等电聚焦和双向电泳 · 1、等电聚焦(IEF)
等电聚焦电泳
是一种高分辨率的蛋白质分离技术[定义]。利用特殊的两性电解质在凝胶内形成一个 pH 梯度,蛋白质在外电场作用下迁移,最终聚集在与其等电点相同的 pH 位置,不再带有净电荷,从而分离[原理]。现在多用的凝胶介质是聚丙烯酰胺、琼脂糖和葡聚糖凝胶等[举例]。该技术常用于测定蛋白质等电点[应用]
真题狂背原答案
踩分点:①「两性电解质载体在凝胶中建立 pH 梯度」是得分核心;②「蛋白质迁移到 pH = 其 pI 处净电荷为零而停止聚焦」;③应用写「测定蛋白质 pI」,并可补充「分辨率可达 ΔpI 0.01」「是双向电泳的第一向」。易错点:把 IEF 与 SDS-PAGE 的分离依据搞反(IEF 按 pI,SDS-PAGE 按 Mr)。同年《生化真题》名词解释以英文 Isoelectric focusing 出现,属同一题。对应笔记考点三·八·1、等电聚焦(IEF)(★★)。

选择题11 题

10选择题2007 · 华中农业大学 · 生化真题 p1-p2;生化真题狂背 p3对应 考点三 · 十、疏水相互作用层析
进行疏水吸附层析时,以下哪种条件比较合理。( ) A. 在有机溶剂存在时上柱,低盐溶液洗脱 B. 在有机溶剂存在时上柱,高盐溶液洗脱 C. 低盐溶液上柱,高盐溶液洗脱 D. 高盐溶液上柱,按低盐、水和有机溶剂顺序洗脱
D
真题狂背原答案
踩分点:疏水相互作用层析的分离依据是蛋白质表面疏水区与介质疏水基团的可逆结合。高盐(高离子强度)能夺走蛋白表面的水化膜、使疏水区充分暴露,因而促进吸附,所以必须在高盐条件下上柱;洗脱则反其道而行——逐步降低离子强度(低盐→水),必要时再用有机溶剂或去污剂把结合最牢的组分置换下来,故选 D。易错点:与离子交换层析记混。离子交换是低盐上柱、高盐(或改变 pH)洗脱,正好相反,选项 C 就是给离子交换准备的干扰项。另需记住疏水层析的两个实际问题:某些洗脱条件可引起蛋白变性;其结果具有不可预测性。此外把样品 pH 调到 pI 附近可使吸附最大化。
13选择题2007 · 华中农业大学 · 生化真题 p2;生化真题狂背 p3对应 考点五 · 一、蛋白质的含量测定 · 双缩脲法
双缩脲反应通常用来测定( )的含量。 A. DNA B. RNA C. 胍基 D. 蛋白质
D
真题狂背原答案
踩分点:双缩脲反应的化学基础是碱性条件下含两个及以上肽键的化合物与 Cu²⁺ 螯合生成紫红色络合物,故只要有肽键就显色,可用于测定蛋白质(及多肽)总含量。易错点:①选项 C『胍基』是常见干扰项(OCR 中 2007 年原卷作『肌基』,2010 年同题作『胍基』),与双缩脲无关;②注意反应对象是肽键不是氨基酸,游离氨基酸和二肽(只有一个肽键)不显色——这正是 2007 年判断题第 20 题的考点;③双缩脲法优点是干扰少、蛋白种类间差异小,缺点是灵敏度低(mg 级)、不够准确,常用于快速粗测。
24选择题2007 · 华中农业大学 · 生化真题 p3;生化真题狂背 p3对应 考点三 · 七、凝胶电泳 与 考点四 · SDS-PAGE 法
在 SDS 聚丙烯酰胺凝胶电泳时,用( )还原二硫键。 A. 尿素 B. 巯基乙醇 C. 过甲酸 D. SDS
B
真题狂背原答案
踩分点:SDS-PAGE 测亚基分子量的前处理必须把蛋白彻底解离成伸展的单条多肽链,需要两类试剂配合——SDS 破坏氢键与疏水相互作用并覆盖大量负电荷;巯基试剂(β-巯基乙醇或二硫苏糖醇 DTT)还原打开链内与链间二硫键。故选 B。易错点:①尿素(A)是变性剂,破坏氢键但不还原二硫键;②过甲酸(C)是氧化断裂二硫键(把胱氨酸氧化成两个磺基丙氨酸),属氧化法不是还原法,是 2008 年那道『断裂 -S-S- 键用什么方法』的答案,两题要对照记忆;③SDS(D)本身不动二硫键。记忆口诀:还原用巯基(DTT/β-ME),氧化用过甲酸。
29选择题2008 · 华中农业大学 · 生化真题 p8对应 考点一 · 变性与不可逆沉淀(重金属盐、尿素)+ 考点三 · 四、透析与超滤;边界题,题面涉及第二章二硫键断裂,但选项考的全是第五章分离与沉淀手段
要断裂蛋白质分子中 -S-S- 键,可以使用的方法是( ) A. 加尿素 B. 透析法 C. 加过甲酸 D. 加重金属盐
C
真题狂背原答案
踩分点:断裂二硫键只有两条路——氧化法(过甲酸把胱氨酸氧化为两分子磺基丙氨酸)和还原法(β-巯基乙醇、DTT 还原为两个巯基,再用碘乙酸烷基化封闭防止重新氧化)。四个选项里只有过甲酸属于这两条路,故选 C。易错点:A 尿素与 D 重金属盐都能使蛋白变性/沉淀,但破坏的是次级键(重金属盐还与巯基结合),不断二硫键;B 透析只是脱盐/换缓冲液的分离手段,更不可能断共价键。〔边界说明〕本题题面偏一级结构测定的前处理,但四个选项分别对应变性剂、脱盐分离技术、共价键断裂试剂与不可逆沉淀剂,正是第五章『变性—沉淀—透析』知识群的辨析题,故收入。
8选择题2008 · 华中农业大学 · 生化真题狂背 p97考点五 · 免疫化学法(Western blot)辨析〔边界题:正确答案属分子技术,原书编在第十七篇章〕
常用下列哪一种方法测定蛋白质在 DNA 上的结合部位()A. Western 印迹 B. PCR C. 限制性图谱分析 D. DNaseI 保护足印分析
D
真题狂背原答案
边界题:正确答案 DNaseI 足印分析属分子生物学技术(不在第五章),但干扰项 A 是本章考点五的 Western 印迹,属于「蛋白质检测方法辨析」,故一并收入并在此注明。四法分工要一次记清:Western 印迹——检测某种蛋白是否存在及其表观分子量(先 SDS-PAGE 分离再转膜后用抗体识别);PCR——扩增特定 DNA 片段;限制性图谱分析——定位限制酶切位点;DNaseI 足印分析——蛋白结合处 DNA 被保护而不被 DNaseI 切开,测序胶上出现空白「足印」,从而定位蛋白在 DNA 上的结合部位。
9选择题2009 · 华中农业大学 · 生化真题 p11;生化真题狂背 p4对应 考点五 · 一、蛋白质的含量测定(凯氏定氮、双缩脲、紫外吸收法对比)
用下列方法测定蛋白质含量时,哪种方法需要完整的肽键?( ) A. 凯氏定氮法 B. 紫外吸收法 C. 茚三酮反应 D. 双缩脲法
D
真题狂背原答案
踩分点:把五大常用测定法按『依据什么基团』串起来记——凯氏定氮依据氮元素(蛋白氮平均占 16%,含量 = 蛋白氮 × 6.25),与肽键完整与否无关;紫外吸收法依据 Tyr、Trp(及少量 Phe)侧链芳香环在 280 nm 的吸收;茚三酮反应依据游离 α-氨基(实际上测的是氨基酸而非完整蛋白);双缩脲法依据两个以上肽键与 Cu²⁺ 螯合,必须有完整肽键,故选 D。Folin-酚(Lowry)、BCA 依据 Cu⁺ 还原 + 酚羟基/巯基残基,Bradford 依据考马斯亮蓝 G-250 与蛋白结合后最大吸收由 488 nm 移至 595 nm。易错点:把凯氏定氮误选为 D——凯氏法要把蛋白彻底消化成铵盐,恰恰是把肽键全破坏掉。
17选择题2010 · 华中农业大学 · 生化真题 p14;生化真题狂背 p5对应 考点五 · 一、蛋白质的含量测定 · 双缩脲法
双缩脲反应通常用来测定 ___ 的含量。 A. 蛋白质 B. RNA C. 胍基 D. DNA
A
真题狂背原答案
与 2007 年第 13 题同题,仅选项顺序调换。答题时注意题面问的是『含量』,双缩脲法属于蛋白质总含量测定法之一。踩分点同前:碱性条件 + 两个以上肽键 + Cu²⁺ → 紫红色络合物;显色深浅与肽键数目成正比,故与蛋白质种类关系不大,这是它相对于紫外法的优势(紫外法受 Tyr/Trp 含量影响大)。易错点:切勿因『双缩脲』字面含『脲』而联想到尿素或核酸。
6选择题考过 5 次2011、2013、2016、2017、2018 · 华中农业大学 · 生化真题 p17;生化真题 p23;生化真题 p34;生化真题 p38;生化真题 p42对应 考点三 · 七、凝胶电泳 / 八、双向电泳(对角线电泳与双向电泳辨析);边界题,题面属第二章一级结构测定
在蛋白质一级结构测定时要确定二硫键的位置,可以用下列哪一种方法测定出含二硫键的肽段。 A. 巯基化合物还原 B. 过甲酸氧化 C. 对角线电泳 D. 双向电泳
C
真题狂背原答案
踩分点:对角线电泳(diagonal electrophoresis)是专门用来定位二硫键的技术——先在不断二硫键的条件下把蛋白酶解,第一向电泳后把整条胶条用过甲酸蒸气熏蒸(氧化断开二硫键),再垂直方向做第二向电泳;不含二硫键的肽段两向迁移率不变,落在对角线上,而原来由二硫键连着的肽段被拆成两段、迁移率改变,脱离对角线,从而被挑出来测序。易错点:与『双向电泳(2-DE)』混淆——双向电泳是 IEF + SDS-PAGE,用于蛋白质组分离,两向依据不同(pI 与 Mr);对角线电泳两向条件相同、只在中间做一次化学处理。A、B 只是断二硫键的化学手段,不能『定位』。本题 2011、2013、2016、2017、2018 五年原样重考,是华中农大最高频选择题之一。〔边界说明〕题干属第二章一级结构测定范畴,但考查内容是电泳分离技术本身,按『问怎么测就收』的口径收入。
15选择题2015 · 华中农业大学 · 生化真题 p31;生化真题狂背 p31对应 考点二 · 细胞破碎与粗提取(膜蛋白的去污剂增溶);边界题,与生物膜章交叉
要把膜蛋白完整地从膜上溶解下来,可以用( )。 A. 蛋白酶 B. 透明质酸酶 C. 去污剂 D. 糖苷酶
C
真题狂背原答案
踩分点:题眼在『完整地』三个字。膜内在蛋白靠疏水跨膜区嵌在脂双层中,只有两亲性的去污剂(如 Triton X-100、SDS、CHAPS)能把磷脂替换下来、以去污剂-蛋白胶束的形式把蛋白增溶出来,而保持多肽链完整。易错点:A 蛋白酶会把蛋白水解成碎片,得不到完整蛋白(只能切下膜外结构域);B、D 分别水解透明质酸和糖苷键,作用对象不是膜蛋白骨架。延伸:温和的非离子型去污剂(Triton X-100)可保留活性用于后续纯化;强离子型去污剂(SDS)会使蛋白变性,只适合做 SDS-PAGE。〔边界说明〕本题跨生物膜章,但『把目标蛋白从材料中释放出来』正是分离纯化第一步(细胞破碎与增溶提取),故收入。
2选择题2017 · 华中农业大学 · 生化真题 p37-p38;生化真题狂背 p24对应 考点二 · 总活力/比活力/纯化倍数/回收率
酶的比活力是指( )。 A. 每毫克蛋白酶的活力单位数 B. 每毫升的反应混合液的活力单位数 C. 一种酶与另一种酶的活力比 D. 任何纯酶与其粗酶的活力比
A
真题狂背原答案
踩分点:比活力 = 总活力 / 总蛋白毫克数,单位 U/mg 蛋白,是衡量酶纯度的指标,同一种酶比活力越高越纯。易错点:①B 是『活力浓度(U/mL)』,描述的是每毫升样品含多少活力单位,不是比活力;②D 描述的其实是『纯化倍数』的思路(纯化后比活力 / 起始比活力)。答题时把这一组量一起记牢:总活力 = 比活力 × 总蛋白量;纯化倍数 = 该步比活力 / 起始比活力;回收率(产率)= 该步总活力 / 起始总活力 × 100%。2008 年填空题『用什么判断纯化方法的优劣』的标准答案正是『总活力的回收』与『比活力提高的倍数』这两项。
3选择题2024 · 华中农业大学 · 生化真题 p51对应 考点一 · 两性解离与等电点 pI(pH 与 pI 的关系决定带电与泳动方向)
蛋白质 pI 为 5,pH 为 6.0 时电泳朝( )移动。
正极
真题狂背原答案
踩分点:三条铁律——pH < pI 时蛋白带正电荷、向负极(阴极)泳动;pH = pI 时净电荷为零、不移动且溶解度最小;pH > pI 时蛋白带负电荷、向正极(阳极)泳动。本题 pH 6.0 > pI 5.0,蛋白带净负电荷,故向正极移动。易错点:①把『正极』和『阳极』『负极』和『阴极』的对应关系搞混;②反向命题也常考——2010 年判断题『某蛋白质在 pH 5.0 时在电场下向负极移动,说明其 pI 大于 5』为『对』,因为向负极说明带正电,只有 pH < pI 才带正电。建议画一条『pI 数轴』:左边(低 pH)带正电跑向负极,右边(高 pH)带负电跑向正极。

判断题11 题

20判断题2007 · 华中农业大学 · 生化真题 p4;生化真题狂背 p3对应 考点五 · 一、蛋白质的含量测定 · 双缩脲法
双缩脲反应是肽和蛋白质特有的反应,游离氨基酸没有此反应。
√(对)
真题狂背原答案
踩分点:双缩脲反应要求分子中至少含有两个 —CO—NH— 肽键(或类似的 —CS—NH—、—CH₂—NH— 等结构),碱性条件下与 Cu²⁺ 螯合成紫红色络合物。游离氨基酸没有肽键,二肽只有一个肽键,均不显色;三肽及以上的肽和蛋白质才显色。易错点:①误以为『特有』说法太绝对而判错——严格说双缩脲本身(H₂N-CO-NH-CO-NH₂)和某些含相同结构的化合物也能显色,但在生化测定语境下本题按『对』计;②与茚三酮反应混淆——茚三酮测的是游离 α-氨基,氨基酸、肽、蛋白都能反应,正好与双缩脲互补。这一对反应常被放在一起考。
3判断题2008 · 华中农业大学 · 生化真题 p8;生化真题狂背 p4对应 考点一 · 蛋白质的变性(变性后理化性质的改变)+ 考点五 · 紫外吸收法
蛋白质变性以后,摩尔吸光系数会增大。
√(对)
真题狂背原答案
踩分点:天然状态下 Trp、Tyr 等生色团大多埋在球状蛋白疏水内核,被周围基团屏蔽;变性后多肽链伸展,这些芳香侧链暴露到水相,280 nm 处的摩尔吸光系数升高。这与核酸变性的『增色效应』是同一类现象(核酸是碱基堆积作用解除后 A₂₆₀ 升高)。同时变性还伴随其他物理化学常数改变:溶解度下降、黏度升高、旋光度改变、扩散系数减小、生物活性丧失、易被蛋白酶水解、呈色反应(双缩脲、茚三酮)增强。易错点:与『变性后溶解度降低』并列记忆时容易搞混增/减方向——记住『埋着的露出来 → 吸光增强』。
4判断题考过 2 次2008、2012 · 华中农业大学 · 生化真题 p8;生化真题 p19;生化真题狂背 p20;生化真题狂背 p21、p22对应 考点二 · 总活力/比活力/纯化倍数/回收率
1 g 粗酶制剂经过纯化以后得到 10 mg 电泳纯的酶,那么它的比活力比原来提高了 100 倍。
×(错)
真题狂背原答案
踩分点:纯化倍数 = 纯化后比活力 / 起始比活力,而比活力 = 总活力 / 总蛋白量。1 g → 10 mg 只说明蛋白质量减少到 1/100,但纯化过程中总活力必然有损失(回收率 < 100%),所以比活力提高的倍数一定小于 100 倍。只有在酶活力完全没有损失(回收率 100%)这一理想情形下才恰好等于 100 倍,现实中不成立,故判错。易错点:把『质量浓缩倍数』直接当成『纯化倍数』。正确算法参见 2007 年计算题:回收率 = 288/360 = 80%,起始比活力 = 360/150 = 2.4 U/mg,终比活力 = 288/0.08 = 3600 U/mg,纯化倍数 = 1500(而蛋白量减少了 150/0.08 = 1875 倍,1500 = 1875 × 80%)。本题 2008、2012、2024 三年重考。
11判断题2010 · 华中农业大学 · 生化真题 p14;生化真题狂背 p5对应 考点一 · 蛋白质的变性与复性(变性的实质)
蛋白质变性时天然构象解体,共价键被破坏。
×(错)
真题狂背原答案
踩分点:变性的实质是次级键(氢键、疏水相互作用、离子键、范德华力)被破坏、天然构象解体,但共价键(肽键、二硫键)不断裂,一级结构保持完好——这正是变性蛋白有可能复性的结构基础(RNase A 经典复性实验)。前半句『天然构象解体』对,后半句『共价键被破坏』错,整句判错。易错点:①有的教材提到剧烈变性条件下二硫键可能被还原,但那属于还原剂的化学作用而非变性的定义性内容,考试按『不破坏共价键』记;②注意区分变性与降解(水解)——降解才断肽键。这是本章最经典的判断陷阱。
12判断题2010 · 华中农业大学 · 生化真题 p14;生化真题狂背 p5对应 考点一 · 两性解离与等电点 pI(pH-pI 关系与电泳方向)
某蛋白质在 pH 5.0 时在电场下向负极移动,说明其 pI 大于 5。
√(对)
真题狂背原答案
踩分点:向负极(阴极)移动说明该蛋白带净正电荷;蛋白带净正电荷的条件是溶液 pH < pI,即 5.0 < pI,故 pI 大于 5,判对。易错点:①把电极方向记反——正电荷奔负极、负电荷奔正极;②与 2024 年那道『pI 为 5,pH 6.0 时电泳朝哪移动(答正极)』是互为逆命题的一对题,一起记最牢。〔OCR订正〕原文作"说明其 pH 大于 5",据《生化真题狂背》同题及题意,应为"说明其 pI 大于 5"。
6判断题2012 · 华中农业大学 · 生化真题 p19;生化真题狂背 p6对应 考点一 · 等电点与溶解度 + 考点三 · 二、等电沉淀
溶液中的球状蛋白质分子,在等电点时溶解度最大。
×(错)
真题狂背原答案
踩分点:在等电点时蛋白质净电荷为零,颗粒之间失去同种电荷的静电排斥,最容易靠拢聚集,因此溶解度最小(而不是最大),在电场中也不移动,黏度最小、最易结晶、渗透压最小。原句说『最大』,判错。易错点:把等电点的『稳定』理解成『溶解得好』——恰恰相反,等电点时胶体最不稳定。这一性质正是等电点沉淀法的原理:把 pH 调到目标蛋白 pI 使其沉淀,或调到杂蛋白 pI 使杂蛋白沉淀(等电点沉淀常与盐析、有机溶剂沉淀联用以提高效果)。
8判断题2012 · 华中农业大学 · 生化真题 p19;生化真题狂背 p21、p22对应 考点三 · 六、凝胶过滤——大小排阻层析、分子筛 + 考点四 · 凝胶过滤法测 Mr
凝胶过滤法可以用来测定蛋白质的相对分子量,分子量小的蛋白质先流出层析柱,分子量大的后流出层析柱。
×(错)
真题狂背原答案
踩分点:凝胶过滤(分子筛/大小排阻层析)中,比凝胶孔径大的大分子不能进入凝胶珠内部而被排阻在外,只能随溶剂在凝胶珠之间的空隙向下移动,路径最短,先流出柱外;小分子可自由进出凝胶珠内部,路径长,后流出。所以是『大分子先出、小分子后出』,原句说反了,判错。易错点:望文生义地把『过滤』理解成『大的被截留』——凝胶过滤恰恰相反。补充记忆点:同等质量时线状分子在前、球状分子在后;凝胶交联度越小(如 Sephadex G-200 相对 G-100)孔径越大、分离的分子量范围越大。此外要与 SDS-PAGE 的顺序区分:SDS-PAGE 中小分子迁移快、跑在前。
5判断题2024 · 华中农业大学 · 生化真题 p50;生化真题狂背 p24对应 考点二 · 总活力/比活力/纯化倍数/回收率
1 g 粗酶制剂经纯化后得 10 mg 电泳纯的酶,那么其比活力比原来提高了 100 倍。
×(错)
真题狂背原答案
第三次重考(2008、2012、2024),必背为『错』。踩分点:纯化倍数 = 蛋白质量浓缩倍数 × 活力回收率,回收率必然小于 1,故实际提高倍数 < 100。答题时如遇简答形式,要写出三个公式:比活力 = 总活力/总蛋白(U/mg);纯化倍数 = 该步比活力/起始比活力;回收率 = 该步总活力/起始总活力。易错点:切勿把『电泳纯』当成『活力无损失』的同义词。
7判断题2024 · 华中农业大学 · 生化真题 p50;生化真题狂背 p10对应 考点三 · 六、凝胶过滤 / 七、凝胶电泳 + 考点四 · SDS-PAGE 法与凝胶过滤法对比
SDS-PAGE 中分子量大的蛋白迁移快;凝胶过滤法分离蛋白质,分子量小的蛋白先流出层析柱。
×(错)
真题狂背原答案
踩分点:这是一道『两句话都说反』的复合判断题。①SDS-PAGE 中,SDS 覆盖了大量负电荷并使蛋白呈棒状,迁移率几乎只由分子量决定,凝胶的分子筛效应使小分子穿网眼快、大分子受阻慢,所以分子量小的迁移快;②凝胶过滤中大分子被排阻在凝胶珠外、路径短,先流出。两句均错,故整题错。易错点:把两种技术的『分子筛效应』方向混为一谈——SDS-PAGE 的凝胶网孔是障碍物(大分子被拖慢),凝胶过滤的凝胶珠内部是『迂回通道』(小分子被绕远)。这正是 2025 年判断题『凝胶过滤和 SDS-PAGE 的分子筛效应是一样的』的答案依据。
4判断题2025 · 华中农业大学 · 生化真题 p54;生化真题狂背 p99(另见 生化真题 p54,两处均未给答案)对应 考点三 · 六、凝胶过滤 / 七、凝胶电泳 + 考点四 · 凝胶过滤法与 SDS-PAGE 法的对比
凝胶过滤和 SDS-PAGE 的分子筛效应是一样的。
×(错)
据笔记与教材推导
踩分点:两者虽然都利用了凝胶的多孔网状结构,但『筛』的方式与洗脱/迁移顺序完全相反。①凝胶过滤:凝胶珠内部多孔,大分子被排阻在珠外、只走珠间空隙,路径最短故先流出;小分子进出珠内、路径长故后流出;分离依据是分子大小与形状,无外加电场,且要求标准蛋白与待测蛋白形状相近(近球状)。②SDS-PAGE:连续的聚丙烯酰胺凝胶网孔是迁移的阻力,在外加电场驱动下,SDS-蛋白复合物电荷密度基本相同,小分子穿网快、先跑到前沿,大分子慢、留在后方;分离依据是亚基分子量,且样品已被 SDS 和巯基试剂彻底变性解离。因此『分子筛效应一样』是错的。易错点:只答『一个有电场一个没有』而不点出洗脱/迁移顺序相反这一实质得分点。〔答案来源说明〕《生化真题狂背》2025 年判断题第 40 条列出了本题但未给答案,故本条依据高分笔记考点三、考点四对照表与 Lehninger 教材相关章节推导。
2判断题2026 · 华中农业大学 · 生化真题 p57对应 考点四 · 蛋白质相对分子质量的测定 · SDS-PAGE 法(局限性)
SDS-PAGE 可准确测定天然蛋白质分子量。( )
×(错)
据笔记与教材推导
踩分点:三重理由都能拿分。①对象错:SDS 与巯基试剂已把蛋白彻底变性、解离并展开,测得的是『变性后单条多肽链(亚基)』的分子量,不是天然寡聚蛋白的分子量——要测天然分子量应用凝胶过滤或超速离心沉降法(把两者结果相除还可推算亚基数目,这正是 2010 年那道 PAGE/SDS-PAGE 问答题的思路)。②精度不够:SDS 结合量受蛋白亲水/疏水基团比例影响,糖蛋白、极碱性蛋白、含大量脯氨酸的蛋白结合 SDS 异常,偏差可达 10% 左右,远不如质谱法(精确度 0.001%~0.1%)。③『准确』一词本身过强:任何单独一种方法的结果只能作为必要非充分条件。故判错。易错点:只答『测的是亚基』而漏掉精度问题。〔答案来源说明〕《生化真题狂背》无 2026 年内容,故本条依据高分笔记考点四对照表(SDS-PAGE 法『受蛋白亲水/疏水基团比例影响…偏差较大(约10%)』)与 Lehninger 教材推导。

填空题10 题

5填空题2007 · 华中农业大学 · 生化真题 p4对应 考点一 · 蛋白质的变性与复性(变性学说的提出)
最早提出蛋白质变性理论的是我国科学家 ___。
吴宪
真题狂背原答案
踩分点:吴宪(1893—1959),1931 年提出蛋白质变性学说,认为天然蛋白质分子中紧密折叠的多肽链在变性因素作用下伸展成松散的不规则状态,从而丧失生物活性、溶解度降低。这是本章唯一的『人名』考点,属送分题。易错点:写成『邹承鲁』(邹承鲁的贡献是胰岛素全合成与酶活性部位研究)或误写为外国学者。答题时若有余地,可顺带写一句变性的实质:次级键破坏、天然构象解体、一级结构不变。
5填空题2008 · 华中农业大学 · 生化真题 p9;生化真题狂背 p4对应 考点四 · 蛋白质相对分子质量的测定(凝胶过滤法、SDS-PAGE 法、超速离心/沉降、质谱法)
测定蛋白质相对分子量的方法有 ___、___ 和 ___。
凝胶过滤;沉降分析;SDS-PAGE
真题狂背原答案
踩分点:本章考点四的完整清单是——凝胶过滤法(依分子大小和形状,要求标准蛋白与待测蛋白都接近球状;样品纯度要求低)、SDS-PAGE 法(依亚基分子量,受亲疏水基团比例影响,偏差约 10%)、超速离心沉降分析法(沉降平衡/沉降速度,与分子大小、形状、密度、溶液黏度相关)、质谱法(依质荷比,可测 Mr 高达 400000,精确度 0.001%~0.1%,远高于前两者)、渗透压法、光散射法,以及由化学组成推算最低相对分子质量。填三个空任选三个即可。易错点:写成『紫外吸收法』『双缩脲法』——那是测含量不是测分子量;另注意 SDS-PAGE 测的是『亚基』分子量,寡聚蛋白的天然分子量需用凝胶过滤或沉降法测,两者结合还能推出亚基数目(2010 年问答题就是这个思路)。
6填空题2008 · 华中农业大学 · 生化真题 p9;生化真题狂背 p20对应 考点二 · 总活力/比活力/纯化倍数/回收率
在酶的分离纯化过程中,通常用 ___ 和 ___ 来判断纯化方法的优劣。
总活力的回收;比活力提高的倍数
真题狂背原答案
踩分点:评价一步纯化好不好,要同时看『收得多不多』和『纯得够不够』两个维度——回收率(产率)= 该步总活力 / 起始总活力 × 100%,反映损失大小;纯化倍数 = 该步比活力 / 起始比活力,反映纯度提升。二者往往此消彼长,好的纯化步骤应在回收率可接受(一般 >50%)的前提下获得尽可能高的纯化倍数。易错点:只答一个『比活力』;或答成『纯度』『电泳单一条带』——那是纯度鉴定的判据(考点五),不是评价纯化方法的定量指标。2007 年的计算题(回收率 80%、纯化倍数 1500)正是这两个量的直接运算。
9填空题考过 2 次2010、2014 · 华中农业大学 · 生化真题 p15;生化真题 p25;生化真题狂背 p97;生化真题狂背 p98对应 考点五 · 免疫化学法(Western blot);边界题,Southern/Northern 两空属分子生物学技术
Southern Blotting、Northern Blotting 和 Western Blotting 分别是用于研究 ___、___ 和 ___ 的技术。
DNA;RNA;蛋白质
真题狂背原答案
踩分点:三种印迹的检测对象与探针类型必须配对记忆——Southern(DNA,核酸探针杂交,1975 年 E. M. Southern 发明,故以人名命名)、Northern(RNA,核酸探针)、Western(蛋白质,抗体作探针)。记忆口诀:『S-D、N-R、W-P』或『DNA→RNA→蛋白质』正好对应中心法则的三步。易错点:把 Northern 与 Western 写反;另注意只有 Southern 是人名,其余两个是后人开的方位玩笑。〔边界说明〕本题三个空中只有 Western Blotting 属第五章(考点五免疫化学法鉴定蛋白),另两空属分子生物学,按不漏收原则整题收入。
9填空题2014 · 华中农业大学 · 生化真题 p25;生化真题狂背 p7对应 考点一 · 蛋白质的胶体性质与水化膜
保持蛋白质胶体溶液稳定的因素是 ___ 和 ___。
双电层;水化层
真题狂背原答案
踩分点:蛋白质是亲水胶体,颗粒直径落在 1~100 nm 的胶体范围,其稳定性靠两个因素——①同种电荷(在非等电点 pH 下蛋白带同种净电荷,形成双电层,颗粒间静电排斥不易聚集);②水化膜(水化层,表面亲水基团吸引水分子形成水膜,把颗粒彼此隔开)。这两个因素正是各种沉淀方法的靶点:盐析和有机溶剂沉淀主要夺水化膜(并部分中和电荷),等电点沉淀主要去掉净电荷,两者结合(等电点 + 盐析/有机溶剂)效果最好。易错点:答成『氢键和疏水作用』(那是维持构象的力)或只写一个。这是理解全章沉淀方法的总纲,必背。
1填空题2015 · 华中农业大学 · 生化真题 p29;生化真题狂背 p7对应 考点五 · 一、蛋白质的含量测定 · 紫外吸收法(280 nm);边界题,题面属第二章氨基酸性质
具有紫外光吸收能力的氨基酸是 Phe、Tyr 和 Trp,其中 ___ 摩尔吸光系数最大。
Trp
真题狂背原答案
踩分点:三种芳香族氨基酸在近紫外区都有吸收,摩尔吸光系数 Trp > Tyr >> Phe(Trp 在 280 nm 附近 ε 约 5500,Tyr 约 1490,Phe 极小且最大吸收在 257 nm 左右)。因此蛋白质的紫外吸收峰在 280 nm,主要由 Trp 和 Tyr 贡献。易错点:写成 Tyr(因为 Tyr 更常被提及)。延伸考法:紫外吸收法测蛋白含量的优点是快速、不破坏样品、可回收,缺点是受 Trp/Tyr 含量差异影响精度不高,且核酸(260 nm)干扰大,故常用 A₂₈₀/A₂₆₀ 比值校正或用经验公式扣除核酸。2024 年填空『蛋白质在 280 nm 有最大紫外吸收,因为含 Trp、Tyr、Phe 三种氨基酸』与本题是同一考点。〔边界说明〕题面为氨基酸性质(第二章),但它是紫外 280 nm 法测蛋白的直接依据,故收入。
9填空题2015 · 华中农业大学 · 生化真题 p29;生化真题狂背 p76对应 考点五 · 免疫化学法(Western blot)
Western Blotting 是用于研究 ___ 的技术。
蛋白质
真题狂背原答案
踩分点:一个字——蛋白质。若要求更完整,可写『用于检测和分析蛋白质(表达水平、分子量、修饰状态)』。原理是先 SDS-PAGE 分离、转膜,再用特异性一抗识别 + 酶标二抗显色。易错点:答成『蛋白质-DNA 相互作用』(那是 EMSA/足印法)或『蛋白质相互作用』(那是免疫共沉淀、酵母双杂交)。本考点在 2010、2014、2015 三年以填空形式出现,另在 2011、2013、2018、2024 以名词解释形式出现,是全章出现频次最高的知识点。
8填空题2017 · 华中农业大学 · 生化真题 p37;生化真题狂背 p9对应 考点五 · 一、蛋白质的含量测定(凯氏定氮、双缩脲、Lowry、BCA、Bradford、紫外 280 nm)
测定蛋白质浓度的方法有 ___、___ 和 ___ 等。
紫外光吸收法;凯氏定氮法;双缩脲法
真题狂背原答案
踩分点:完整清单为凯氏定氮法(依含氮量 16%,蛋白含量 = 蛋白氮 × 6.25,是经典标准法)、双缩脲法(肽键 + Cu²⁺ 呈紫红色,快速但不够准确)、Folin-酚试剂法即 Lowry 法(Tyr/Trp/Cys 还原 Cu²⁺ 生成 Cu⁺,再还原磷钼酸-磷钨酸生成深蓝色,比双缩脲灵敏)、BCA 法(与 Lowry 同原理但与 Cu⁺ 反应更强,更精确)、紫外吸收法(280 nm,操作简便、样品可回收,精度不高)、考马斯亮蓝 Bradford 法(G-250 结合蛋白后最大吸收由 488 nm 移至 595 nm,精度很高)、胶体金法(精度最高)。填三个即可,但答题时最好选原理各异的三种以显示体系感。易错点:把 SDS-PAGE、凝胶过滤写进来——那是测相对分子质量(考点四),不是测浓度。
3填空题2024 · 华中农业大学 · 生化真题 p50;生化真题狂背 p10对应 考点五 · 一、蛋白质的含量测定 · 紫外吸收法(A₂₈₀)
蛋白质在( )nm 有最大紫外光吸收,因为蛋白质中含有( )、( )、( )三种氨基酸。
280;色氨酸;酪氨酸;苯丙氨酸
真题狂背原答案
踩分点:280 nm + Trp、Tyr、Phe 三种芳香族氨基酸(侧链共轭双键吸收紫外光)。贡献大小 Trp > Tyr >> Phe。易错点:①填 260 nm——那是核酸的最大吸收(嘌呤嘧啶环共轭双键),蛋白与核酸的 280/260 是本章与核酸章最经典的对照;②漏掉 Phe 或错填 His。延伸:因蛋白 280 nm、核酸 260 nm,可用 A₂₈₀/A₂₆₀ 比值粗略判断样品中蛋白与核酸的相对含量;纯蛋白 A₂₈₀/A₂₆₀ ≈ 1.8,纯 DNA 的 A₂₆₀/A₂₈₀ ≈ 1.8。
5填空题2024 · 华中农业大学 · 生化真题狂背 p10考点一 · 蛋白质的两性解离与等电点 pI
蛋白质 pI 为 5,pH 为 6.0 时电泳朝()移动。
正极
真题狂背原答案
考点一·两性解离与等电点,属必得分题。判定口诀:pH > pI → 蛋白质释放质子带净负电荷 → 向正极(阳极)泳动;pH < pI → 带净正电荷 → 向负极(阴极)泳动;pH = pI → 净电荷为零不泳动,此时溶解度最小、最易沉淀(等电点沉淀的依据)。本题 pH 6.0 > pI 5,故带负电,向正极移动。易错点:把「正极」和「阳极/阴极」的对应关系记反。可与 2010 年判断题「某蛋白质在 pH 5.0 时向负极移动,说明其 pI 大于 5」对照记忆。

简答题10 题

6简答题2007 · 华中农业大学 · 生化真题 p5;生化真题狂背 p17对应 考点三 · 六、凝胶过滤——大小排阻层析、分子筛(★★★)+ 考点四 · 凝胶过滤法
简述凝胶过滤层析法分离纯化蛋白质的基本原理,如何用此方法来测定蛋白质的相对分子量?
凝胶过滤层析是根据蛋白质分子量大小来分离蛋白质的方法。凝胶过滤介质(如葡聚糖凝胶)具有一定大小的孔隙,小分子蛋白质可以进入凝胶内部的孔隙,在层析柱中停留时间较长,而大分子蛋白质不能进入孔隙或只能部分进入,因此在层析柱中移动速度快,先被洗脱出来。 ①选择合适的凝胶过滤层析柱和介质,将蛋白质样品通过适当的缓冲液加入凝胶过滤层析柱中。 ②使用与平衡柱相同的缓冲液作为洗脱液进行洗脱。 ③分段收集洗脱液,蛋白分子量大,流出较快,蛋白分子量小,流出慢,根据流出速度,选定标准蛋白绘制曲线,可以测出蛋白质的相对分子质量。
真题狂背原答案
踩分点分两块。原理块:①凝胶珠内部为多孔网状;②大分子被排阻在珠外、只走珠间空隙、路径最短故先流出;③小分子自由进出珠内、路径长故后流出;④同等质量下线状分子先于球状分子。测 Mr 块:⑤用一系列已知分子量的标准蛋白上柱,测各自洗脱体积 Ve;⑥以 lg Mr 对 Ve(或 Ve/V₀、Kav)作标准曲线,在凝胶的分级范围内二者呈线性;⑦在相同条件下测待测蛋白的 Ve,从标准曲线上查出 Mr。答题时务必写出『lg Mr 对洗脱体积作标准曲线』这句,否则只答分离原理会被扣掉一半分。易错点:①把流出顺序说反;②漏掉方法的适用限制——要求标准蛋白与待测蛋白形状相近(都接近球状),线形蛋白或能与凝胶发生吸附的蛋白不适用;优点是对样品纯度要求低,且测的是天然(含四级结构)分子量。
1简答题2009 · 华中农业大学 · 生化真题 p12对应 考点五 · 二、蛋白质的纯度测定与免疫化学法(ELISA、Western blot)
有一蛋白质,在某组织内含量较低,很难分离提纯,现已知其分子量,并从其它实验室要来该蛋白质的抗体,问用哪些实验方法可以初步证实组织内的确含有该蛋白质?
①ELISA:可以快速筛查和定量样品中的一个抗原。其是以待测抗原和酶标抗体的特异性反应为基础。通过酶活力测定来确定抗原或抗体含量的技术。 ②Western Blot:将含有待测蛋白的蛋白质混合物进行凝胶电泳分离,然后将已经分离的蛋白质通过电泳技术从凝胶转移到固体支持物上,随后以待测蛋白质上抗原决定簇特异性的抗体为探针,与固体支持物上的蛋白质进行免疫反应,最后用第二抗体与第一抗体进行免疫反应,只有与第一抗体特异性结合的待测蛋白才能与第二抗体发生免疫反应。是一种利用抗原-抗体特异反应检测目标蛋白的方法。 ③免疫组织化学法:利用抗原(目标蛋白质)与抗体的特异性结合反应,通过显色反应来定位和检测组织中的蛋白质。抗体能够识别并结合组织切片中的目标蛋白质,然后通过与抗体相连的标记物来显示目标蛋白质的存在位置和分布情况。
真题狂背原答案
踩分点:题干给了两个关键条件——『已知分子量』和『有抗体』,答案必须把这两个条件都用上。Western blot 同时用到两个条件(SDS-PAGE 按分子量分离,出现在预期分子量位置的条带 + 抗体特异识别),是最标准的答案,务必写全流程:SDS-PAGE 分离 → 转膜 → 一抗 → 酶标二抗 → 显色,并强调条带位置要与已知分子量吻合。ELISA 灵敏度高、适合含量低的样品,可做定量。免疫组化/免疫荧光还能给出组织内的定位信息。易错点:①只写一种方法(题目问『哪些』,至少答两到三种);②答质谱、双向电泳——含量低且已有抗体的情形下,免疫学方法才是首选;③忘记说明如何『证实』:Western 的判据是在预期 Mr 处出现单一特异条带,且阴性对照(用前免疫血清或敲除样品)不出条带。
4简答题2015 · 华中农业大学 · 生化真题 p32;生化真题狂背 p14对应 考点四 · 蛋白质相对分子质量的测定 · SDS-PAGE 法 + 考点三 · 七、凝胶电泳
SDS-PAGE 测定蛋白质分子量的基本原理。(6 分)
SDS 是一种变性剂,它可以破坏蛋白分子中的氢键和疏水相互作用,而巯基苏糖醇可打开二硫键,因此,在 SDS 或同时有巯基苏糖醇存在下,蛋白质或寡聚蛋白解离成的亚基的多肽链处于展开状态。SDS 以其烃链与蛋白分子侧链通过疏水相互作用结合成复合体。SDS 与蛋白质结合带来两个后果:①由于 SDS 是阴离子,使多肽链覆盖上相同密度的远超蛋白分子原有电荷量的负电荷,掩盖了不同蛋白之间原有的电荷差别;②改变蛋白分子天然构象,使大多数蛋白分子呈同样的棒状。在 SDS 存在下的电泳几乎完全根据分子质量分离蛋白,多肽越小迁移越快。 使用一系列已知相对分子质量的的蛋白质,分别进行 SDS-PAGE,分别记录其通过时间,然后制作成标准曲线,后面的蛋白质通过测量其通过时间即可在标准曲线上计算其相对分子质量。
真题狂背原答案
踩分点:①两类试剂各自的作用——SDS 破坏氢键与疏水作用并覆盖负电荷(约每两个氨基酸残基结合一个 SDS 分子,故电荷密度与链长成正比、各蛋白趋于一致),巯基试剂(二硫苏糖醇 DTT / β-巯基乙醇)还原二硫键,二者共同把寡聚蛋白解离成伸展的单条多肽链。②两个后果——掩盖原有电荷差异、使分子形状统一为棒状,从而消除电荷与形状这两个变量,只剩分子量一个变量。③迁移规律——凝胶的分子筛效应使小分子迁移快。④测定步骤——用已知 Mr 的标准蛋白同时电泳,以 lg Mr 对相对迁移率 Rf 作标准曲线,由待测蛋白的 Rf 查出 Mr。易错点:①漏掉巯基试剂(只写 SDS 会扣分);②把标准曲线的横纵坐标写错(是 lg Mr 对 Rf,不是 Mr 对 Rf);③参考答案中『记录其通过时间』表述不严谨,规范写法是相对迁移率 Rf(样品迁移距离/染料前沿迁移距离);④要能说出局限性:测的是亚基而非天然分子量、受亲疏水基团比例影响、偏差约 10%,糖蛋白等异常蛋白不适用——2026 年判断题就考这一点。
2简答题2019 · 华中农业大学 · 生化真题 p45;生化真题狂背 p101对应 考点五 · 免疫化学法(ELISA、Western blot)+ 考点三 · 十一、亲和层析(免疫亲和层析)
用到抗体的生化分析方法,以及其应用和原理
①ELISA:可以快速筛查和定量样品中的一个抗原。其是以待测抗原和酶标抗体的特异性反应为基础。通过酶活力测定来确定抗原或抗体含量的技术。 ②Western Blot:将含有待测蛋白的蛋白质混合物进行凝胶电泳分离,然后将已经分离的蛋白质通过电泳技术从凝胶转移到固体支持物上,随后以待测蛋白质上抗原决定簇特异性的抗体为探针,与固体支持物上的蛋白质进行免疫反应,最后用第二抗体与第一抗体进行免疫反应,只有与第一抗体特异性结合的待测蛋白才能与第二抗体发生免疫反应。是一种利用抗原-抗体特异反应检测目标蛋白的方法。 ③亲和层析:指根据蛋白分子对其配体分子(常用抗体)特有的生物学亲和力建立的层析方法。将待纯化蛋白的特异配体共价连接到载体并装入层析柱。当蛋白混合物加入该层析柱时,待纯化蛋白与配体特异结合而吸附在层析柱上,杂蛋白对该配体无亲和力而不被吸附。通过洗涤除去杂蛋白,被特异结合的待纯化蛋白可用含游离相应配体的溶液洗脱下来。用来分离特定蛋白质
真题狂背原答案
踩分点:抗体在生化分析中的三类用途要分开答——①定量检测(ELISA,酶标抗体 + 底物显色,显色深浅正比于抗原量,用于疾病诊断、生物标志物检测);②定性/半定量鉴定(Western blot,先按分子量分离再用抗体识别,同时给出分子量信息);③分离纯化(免疫亲和层析,把抗体作为配体固定在载体上,一步高倍纯化抗原)。有余力可再补免疫共沉淀(研究蛋白互作)、免疫组化/免疫荧光(组织定位)、放射免疫分析、免疫扩散/免疫电泳(纯度鉴定)。每种方法都要写清『原理 + 应用』两块,因为题目明确要求。易错点:①只答检测类方法而漏掉亲和层析这一分离类方法——题目问『生化分析方法』但 2021 年同源题明确问『分离方法』,两题要联动记忆;②只写方法名不写原理。
1简答题2021 · 华中农业大学 · 生化真题 p47;生化真题狂背 p12对应 考点三 · 八、等电聚焦和双向电泳(★★)· 2、双向电泳
蛋白质双向电泳原理和应用
(1)原理:指等电聚焦(IEF)和随后的 SDS-PAGE 相结合的分离技术。蛋白质在薄胶条上用 IEF 进行第一次分离,再把胶条水平向铺设在 PAGE 上用 SDS-PAGE 进行第二次分离。得到的双向电泳谱上水平向分离反映 pI 的差别,垂直向分离反映分子质量的差别。可分离分子质量相近而 pI 不同或 pI 相近而分子质量不同的蛋白分子。 (2)应用: ①蛋白质组学研究:2-DE 能够高效分离来自不同生物体、不同组织或不同生理状态下的蛋白质。 ②蛋白质鉴定:2-DE 能够为蛋白质的鉴定提供详细的分离图谱。在分析疾病模型或生物标志物研究时,2-DE 也被用来确认差异表达的蛋白质。 ③蛋白质定量分析:通过对凝胶图谱中条带的强度进行比较,定量不同样品中蛋白质的表达水平。 ④蛋白质修饰研究:蛋白质在不同修饰状态下可能具有不同的等电点或分子量,利用这一特性,可以分析蛋白质的翻译后修饰。 ⑤疾病标志物的筛选与验证:2-DE 常用于筛选差异表达的蛋白质,这些蛋白质可能作为潜在的生物标志物。通过对比健康与疾病样本的蛋白质图谱,研究人员可以发现与疾病相关的特征蛋白质。
真题狂背原答案
踩分点:原理块必须写出『两向、两依据、顺序不可颠倒』——第一向 IEF 依 pI(在 pH 梯度中迁移到 pI 处聚焦),第二向 SDS-PAGE 依 Mr;顺序不可颠倒是因为 SDS 会掩盖电荷差异,做完 SDS-PAGE 就无法再按 pI 分离。结果是一张二维斑点图,水平向反映 pI 差异、垂直向反映 Mr 差异,分辨率远高于任何单向电泳,可拆开 Mr 接近或 pI 接近的蛋白。应用块答三到五条即可,其中『蛋白质组学分离 + 挖点酶解 + 质谱鉴定』这条最重要,正好与 2022 年『如何运用蛋白质组学检测目标蛋白』连成一题。易错点:①把两向顺序写反;②只答原理不答应用(题目明确要求两块);③漏掉第一向 IEF 中 pH 梯度的形成机制(由两性电解质在电场中自行分布形成)。
4简答题2021 · 华中农业大学 · 生化真题 p47;生化真题狂背 p100、p101对应 考点三 · 十一、亲和层析(免疫亲和层析)+ 考点五 · 免疫化学法(ELISA)
列举一种借助抗原抗体特异结合的生化分离方法、原理和应用
(1)ELISA:可以快速筛查和定量样品中的一个抗原。其是以待测抗原和酶标抗体的特异性反应为基础。通过酶活力测定来确定抗原或抗体含量的技术。 (2)基本步骤包括: ①将待测样品中的蛋白(例如含 HIV 抗原的血清)吸附到一个惰性表面; ②在惰性表面加入非特异蛋白并一起温育以封闭未被样品蛋白结合的表面部位; ③用含抗待测蛋白质的抗体(或称第一抗体)的溶液处理,未被结合的部位用缓冲液洗去; ④表面用含第一抗体的抗体(第二抗体)(羊抗兔 IgG)的溶液处理。第二抗体是一个与催化生成有色产物的酶共价连接的,例如辣根过氧化物酶标羊抗兔 IgG; ⑤最后加入与第二抗体偶联的酶的底物(二抗酶标底物)。有色产物的形成与样品中待测的抗原(或抗体)含量成正比。 (3)应用:①可以快速筛查和定量一个抗原在样品中的存在。 ②疾病诊断:检测血液或体液中的病原体抗原或抗体,如 HIV、肝炎病毒、细菌感染等。 ③生物标志物检测:量化体内生物标志物的水平,用于监测疾病进展或治疗效果,例如癌症标志物如 PSA。 ④免疫研究:研究免疫系统的反应,如细胞因子的分泌、免疫球蛋白水平等。
真题狂背原答案
踩分点:题目问的是『分离方法』,而狂背给的标准答案写的是 ELISA(检测方法)。考场上更贴题的首选其实是免疫亲和层析——把特异性抗体作为配体共价偶联到琼脂糖等载体上装柱,样品上柱后只有目标抗原被抗体特异捕获,杂蛋白流穿;洗涤后改变 pH(低 pH 甘氨酸缓冲液)或用高浓度游离抗原竞争洗脱,一步即可获得高纯度目标蛋白,还能除去失活杂质。此外免疫共沉淀(Co-IP,用抗体 + Protein A/G 磁珠把目标蛋白及其结合伙伴一起沉淀下来)也是标准的抗原-抗体分离手段。稳妥的答法:主答免疫亲和层析(写定义、流程、洗脱方式、应用),再补一句 ELISA/Western 属于基于同一原理的检测方法。易错点:只写 ELISA 而不提任何真正的『分离』手段,可能被扣审题分。
2简答题2022 · 华中农业大学 · 生化真题 p48对应 考点一 · 蛋白质的沉淀(重金属盐引起的不可逆沉淀)与变性;边界题,与酶学章不可逆抑制交叉
重金属中毒的机制,以及在去医院之前有什么补救措施
(1)重金属离子可以作为不可逆抑制剂,与酶分子中的活性基团(如巯基、羧基、氨基等)结合。当重金属离子与之结合后,酶的活性中心构象改变,导致酶失去活性,进而影响细胞的能量代谢过程。 (2)如果是经口摄入重金属中毒,在中毒后不久可以尝试催吐,尽量排出胃内尚未吸收的重金属物质。然后大量服用牛奶和蛋清含有丰富的蛋白质。这些蛋白质可以与重金属离子结合,形成不易被人体吸收的复合物,从而减少重金属离子与体内重要蛋白质和酶的结合。
真题狂背原答案
踩分点:本题实质考蛋白质的不可逆沉淀与变性。①机制:重金属离子(Hg²⁺、Pb²⁺、Ag⁺、Cu²⁺ 等)在 pH > pI 时与带负电的蛋白质结合成不溶性盐,同时与巯基(—SH)等必需基团牢固结合,使蛋白质变性沉淀、酶失去活性(属不可逆沉淀,与盐析的可逆沉淀正相反)。②急救原理:立即口服大量牛奶、蛋清或豆浆等富含蛋白质的食物,让外源蛋白抢先与重金属离子结合形成不溶复合物,保护体内的酶和功能蛋白不被沉淀,随后催吐把复合物排出。③可补充:医院里用巯基螯合剂(如二巯基丙醇 BAL、EDTA)竞争性结合重金属解毒。易错点:①只答『酶被抑制』而不点出蛋白质沉淀这一化学本质;②忘记说明喝完牛奶蛋清后必须催吐——否则复合物在消化道内仍可能被消化释放出重金属。〔边界说明〕本题也可归入酶的不可逆抑制(酶学章),但『重金属盐使蛋白质不可逆沉淀』是本章考点一的标准内容,故收入。
3简答题2022 · 华中农业大学 · 生化真题 p48对应 考点五 · 免疫化学法(ELISA);边界题,核酸检测部分属分子生物学 RT-qPCR
如何检测新冠病毒核酸和抗体
(1)检测核酸 ①通过咽拭子或鼻拭子采集样本 ②检测时首先要将病毒的 RNA 提取出来,然后通过逆转录酶将 RNA 逆转录为互补 DNA(cDNA)。 ③以 cDNA 为模板,利用特定的引物和 Taq DNA 聚合酶,在体外进行 PCR 扩增。使目标核酸序列(新冠病毒的特定基因片段)大量复制。 ④如果样本中含有新冠病毒核酸,经过扩增后就能达到可检测的量,然后通过荧光定量 PCR 等方法检测扩增产物。在荧光定量 PCR 中,会使用一种荧光染料或荧光探针,它能够与扩增产物结合,并且发出荧光信号,通过检测荧光信号的强度来确定样本中是否存在新冠病毒核酸以及核酸的含量。 (2)抗体检测 ①采集的血液样本在实验室经过离心等处理,分离出血清。 ②将血清加入到预先包被有新冠病毒抗原的检测板中,按照 ELISA 的具体步骤进行操作,包括孵育、洗涤、加酶标二抗、孵育、洗涤、加底物显色等。 ③根据显色程度或发光强度与标准曲线对比,判断样本中抗新冠病毒抗体的种类和含量,从而确定被检测者的感染状态。
真题狂背原答案
踩分点:本题分两半,本章只涉及后半(抗体检测)。抗体检测部分的得分点:①血样离心分离血清(属分离纯化的初步分级);②间接 ELISA 的流程——用病毒抗原(常用 S 蛋白或 N 蛋白)包被固相板 → 加待检血清(血清中若有特异抗体则被捕获)→ 洗涤 → 加酶标抗人 IgG/IgM 二抗 → 洗涤 → 加底物显色 → 读 OD 值对照标准曲线;③IgM 阳性提示近期感染、IgG 阳性提示既往感染或接种,二者联检可判断感染阶段;④胶体金免疫层析试纸条是同一原理的快速版。核酸检测部分(RT-qPCR)属分子生物学章。易错点:把抗原检测和抗体检测搞反——抗原检测(试纸条测病毒蛋白)是包被抗体去抓抗原,抗体检测是包被抗原去抓血清中的抗体。〔边界说明〕仅抗体检测部分属本章考点五免疫化学法,核酸部分属分子生物学,按不漏收原则整题收入。
5简答题2022 · 华中农业大学 · 生化真题 p48;生化真题狂背 p12对应 考点二 · 分离纯化的一般程序 + 考点三 · 八、双向电泳 / 十二、HPLC + 考点四 · 质谱法
什么是蛋白质组学?如何运用蛋白质组学检测目标蛋白
(1)蛋白质组学:是以蛋白质组为研究对象,研究细胞、组织或生物体蛋白质组成及其变化规律的科学。蛋白质组学本质上指的是在大规模水平上研究蛋白质的特征,包括蛋白质的表达水平,翻译后的修饰,蛋白与蛋白相互作用等,由此获得蛋白质水平上的关于疾病发生,细胞代谢等过程的整体而全面的认识。 (2)运用蛋白质组学检测目标蛋白方法: ①细胞或组织的收集与裂解:首先要获取含有目标蛋白的细胞或组织样本。 ②蛋白质的提取与纯化(可选):根据目标蛋白的性质和后续检测方法的要求,可能需要对蛋白质进行提取和纯化。 ③蛋白质分离:常用双向电泳或液相色谱的方式。 ④蛋白质鉴定:常采用质谱的方式,在与双向凝胶电泳联用的情况下,从凝胶中挖取的蛋白质点经过酶解(如胰蛋白酶)后得到肽段,这些肽段用 MALDI-MS 或 ESI-MS 进行分析。通过测定肽段的质荷比,可以得到肽质量指纹图谱,将 PMF 与数据库中的理论肽段质量数据进行比对,从而鉴定蛋白质。
真题狂背原答案
踩分点:这道题实际上是把第五章的完整技术链串了一遍,答题时要按『取材—破碎—分离—鉴定』的顺序展开,正好对应考点二的一般程序。①定义块:蛋白质组 = 一个基因组/细胞/组织在特定时空所表达的全部蛋白质;蛋白质组学在大规模水平研究其组成、丰度、修饰与互作。②技术块四步:取样与细胞破碎裂解(选材料、加蛋白酶抑制剂、低温操作)→ 提取与预分级(离心去碎片、盐析/超滤浓缩)→ 分离(双向电泳 2-DE 依 pI + Mr,或液相色谱 LC,或 LC-MS/MS 的鸟枪法)→ 鉴定(质谱:胶点挖取后胰蛋白酶酶解 → MALDI-TOF 或 ESI 测肽段质荷比 → 肽质量指纹图谱 PMF 与数据库比对)。③可补充:验证环节用 Western blot 或 ELISA 确认目标蛋白的表达差异。易错点:①只答定义不答技术路线;②漏掉质谱这一鉴定核心(本章考点四明确列出质谱法,精确度 0.001%~0.1%,可测 Mr 高达 400000);③忘记『酶解成肽段』这一步,直接说用质谱测整个蛋白。
3简答题2023 · 华中农业大学 · 生化真题狂背 p12;生化真题 p49考点三 · 一、分离纯化方法的依据(含六、凝胶过滤;五、密度梯度离心;八、等电聚焦和双向电泳)
列举三种蛋白质纯化的方法并说明原理。
①凝胶过滤:根据多孔介质对不同大小和形状分子的排阻能力不同而分离蛋白混合物(:名词解释)。当分子大小和形状不同的蛋白分子流经凝胶层析柱时,比凝胶孔径大的分子不能进入凝胶珠而被排阻在外,随溶剂在凝胶珠之间的空隙向下移动,流动的距离最短,先流出柱外;比凝胶孔径小的分子可不同程度地自由进入凝胶珠内外,流动距离较长,后流出柱外。 ②密度梯度离心:蛋白质颗粒在具有密度梯度的介质中离心时,质量和密度大的颗粒比质量和密度小的颗粒沉降得快,并且每种蛋白质颗粒沉降到与自身密度相等的介质密度梯度时,则停滞不前,最后各种蛋白质在离心管中被分离成各自独立的区带,分成区带的蛋白质可以在管底刺一个小孔,逐滴放出,分步收集。 ③等电聚焦和双向电泳:等电聚焦(IEF)也称电聚焦,是一种高分辨率的蛋白质分离技术,它主要用于蛋白质等电点的测定。等电聚焦是在具有 pH 梯度的介质中进行的。利用特殊的一种缓冲液(两性电解质)在聚丙烯酰胺凝胶内制造一个 pH 梯度,电泳时每种蛋白质就将迁移到它的等电点(pH)处的蛋白质分离技术。
真题狂背原答案
考点三·分离纯化方法的总纲题。答题策略:不要随便挑三种,要按「分离依据」分类各挑一种,答案才显系统——按分子大小:凝胶过滤、超滤、密度梯度离心;按电荷/pI:等电点沉淀、离子交换层析、IEF;按溶解度:盐析、有机溶剂沉淀;按疏水性:疏水相互作用层析;按特异生物亲和力:亲和层析。本参考答案选的正是「大小(凝胶过滤)+ 密度与质量(密度梯度离心)+ 电荷/pI(IEF 与双向电泳)」三条依据。易错点:只写方法名不写原理;原理要落到「依据什么性质、谁先出来/谁停在哪」。加分点:可补一句纯化顺序原则——先粗分级(盐析、有机溶剂沉淀)再细分级(各类层析、电泳),全程低温并加蛋白酶抑制剂。

问答题3 题

1问答题2010 · 华中农业大学 · 生化真题 p15;生化真题狂背 p15、p16对应 考点三 · 七、凝胶电泳(PAGE 与 SDS-PAGE 的分离依据)+ 考点四 · SDS-PAGE 法测亚基分子量
有两个纯的蛋白质 a 和 b,分子量都是 100000 的近似球形的蛋白质。其中蛋白质 a:由 2 个分子量为 40000 的亚基和 2 个分子量为 10000 的亚基组成的四聚体,该蛋白质的等电点 pI=6.0。蛋白质 b:由分子量为 25000 的单一亚基组成的四聚体,该蛋白质的等电点也是 pI=6.0。试预测这两种蛋白质在 PAGE 和 SDS-PAGE 电泳系统中的电泳结果。(4 分)
(1)PAGE 是基于蛋白质的电荷、大小和形状等因素来分离蛋白质的。在非变性条件下,蛋白质的天然结构得以保留,其电荷、形状等因素都会影响在凝胶中的迁移速度。 蛋白质 a 和 b 是由分子量同样为 100000,等电点也都为 6.0。在相同的电泳条件下,蛋白质 a 和 b 在 PAGE 中可能会有相似的迁移速度,可能会出现一条比较大小靠近的电泳条带,但由于形状差异可能会有很小程度的分离。 (2)SDS-PAGE:SDS 是一种阴离子去污剂,它能与蛋白质结合,使蛋白质带上大量的负电荷,并且使蛋白质的结构展开成为棒状分子。这样,在 SDS-PAGE 中,蛋白质的迁移速度主要取决于其分子量大小,而与蛋白质本身的电荷和形状无关。 蛋白质 a 经 SDS 处理后,亚基会被分开,因为 SDS 会破坏亚基之间的非共价键结合。会出现两条带,分别对应分子量为 40000 和 10000 的亚基,并且根据分子量大小,分子量为 40000 的亚基迁移速度慢于分子量为 10000 的亚基。 蛋白质 b 经 SDS 处理后,由于是单一亚基组成的四聚体,会出现一条分子量为 25000 的条带,其迁移速度比蛋白质 a 中分子量为 40000 的亚基快,比分子量为 10000 的亚基慢,以及残留的 100000 大小的条带。
真题狂背原答案
踩分点:本题的设计意图是让考生说出『天然 PAGE 测整体、SDS-PAGE 测亚基』这一对比。①非变性 PAGE:分离依据是电荷/大小/形状的综合(迁移率 ∝ 净电荷密度),a 和 b 的 Mr 和 pI 都相同且都近球形,故迁移率相近、几乎无法分开,各出一条位置接近的带;②SDS-PAGE:SDS + 巯基试剂使四聚体解离成亚基并展开成棒状,只按亚基 Mr 分离,蛋白 a 出两条带(40 kDa 与 10 kDa,小的跑得快),蛋白 b 只出一条带(25 kDa),位置在 a 的两条带之间。③结论性得分句:两法联用即可判定亚基组成与数目——天然 Mr(凝胶过滤/天然 PAGE)÷ 亚基 Mr(SDS-PAGE)= 亚基数。易错点:①把 SDS-PAGE 中的迁移顺序写反(小分子快);②忘记说明 a 在天然 PAGE 中不会分成两条(亚基靠非共价键结合,非变性条件下不解离)。参考答案末尾提到蛋白 b『残留 100000 大小的条带』是不严谨之处,标准 SDS 变性条件下四聚体应完全解离,答题时不必照抄这一句。
5问答题2020 · 华中农业大学 · 生化真题 p46;生化真题狂背 p101对应 考点五 · 特定蛋白质含量测定 · 免疫化学法(ELISA)
ELISA 的原理和应用
(1)ELISA:可以快速筛查和定量样品中的一个抗原。其是以待测抗原和酶标抗体的特异性反应为基础。通过酶活力测定来确定抗原或抗体含量的技术。 (2)应用:①可以快速筛查和定量一个抗原在样品中的存在。 ②疾病诊断:检测血液或体液中的病原体抗原或抗体,如 HIV、肝炎病毒、细菌感染等。 ③生物标志物检测:量化体内生物标志物的水平,用于监测疾病进展或治疗效果,例如癌症标志物如 PSA。 ④免疫研究:研究免疫系统的反应,如细胞因子的分泌、免疫球蛋白水平等。
真题狂背原答案
踩分点:原理块建议按标准五步写全(狂背在 2021 年同源题下给出的完整步骤)——①把待测样品中的蛋白吸附到惰性固相表面(酶标板孔);②加非特异蛋白(如 BSA、脱脂奶粉)温育封闭未结合位点,防止假阳性;③加一抗(抗待测蛋白的抗体)温育,缓冲液洗去未结合者;④加与显色酶(如辣根过氧化物酶)共价连接的二抗(如 HRP-羊抗兔 IgG)温育、洗涤;⑤加酶底物显色,有色产物的量与样品中抗原(或抗体)含量成正比,读 OD 值并对照标准曲线定量。应用块写四点即可。易错点:①漏掉『封闭』这一步(是特异性的保证,常被扣分);②说不出定量依据(酶催化底物显色,显色强度与抗原量成正比);③与 Western blot 混淆——ELISA 不做电泳分离、直接固相包被,通量高、可定量,但得不到分子量信息;Western 有分离步骤、能给分子量,但通量低。
4问答题2025 · 华中农业大学 · 生化真题 p55;生化真题狂背 p11对应 考点五 · 二、蛋白质的纯度测定(结构分析对样品纯度的要求)+ 紫外吸收法;边界题,X 射线/NMR/冷冻电镜主体属第三章空间结构测定
蛋白质的功能与其高级结构密切相关,常用蛋白质结构分析方法,试述其优缺点。
(1)X 射线衍射法——测定蛋白三维晶体的 ①优点:分辨率极高可达到原子级;可清晰展示蛋白质的活性中心、配体结合位点、亚基相互作用界面等关键结构特征结构。 ②缺点:需将蛋白质制备成有序晶体,许多蛋白质因难以结晶而无法分析;仪器操作和数据解析需专业团队,设备造价极高。 (2)核磁共振(NMR) ①优点:可在原子水平揭示蛋白质和其他生物分子的三维结构;可用于研究处于溶液状态下蛋白结构;有高分辨率,可提供大量有关动态的信息; ②缺点:仅适用于中小分子量蛋白质;数据采集和解析技术门槛高,需专业人员操作。 (3)紫外光谱 ①优点:无需复杂样品处理,几分钟内可完成检测;为非破坏性分析,可后续回收样品。 ②缺点:仅反映局部信息,无结构细节;分辨率极低,易受干扰。 (4)冷冻电镜 ①优点:无需晶体,适用范围极广;分辨率高;可以捕捉动态构象。 ②缺点:样品纯度要求极高;成本极高、技术门槛高。
真题狂背原答案
踩分点:四种方法各写优缺点,每种至少一优一缺。答题时可再补两条与本章结合更紧的方法:①圆二色谱(CD),优点是快速、样品用量少、可实时监测二级结构含量变化与变性/复性过程,缺点是只能给出二级结构组成比例而无空间细节;②质谱法(结合交联、氢氘交换),优点是精度极高(0.001%~0.1%)、可测 Mr 高达 400000 并鉴定翻译后修饰,缺点是不能直接给出三维坐标。另外注意所有结构分析方法都有一个共同前提——样品必须高度纯化(X 射线要能结晶、冷冻电镜要求纯度极高),这正好把本章的分离纯化与纯度鉴定串起来。易错点:①只列方法不写优缺点;②漏掉冷冻电镜(近年热点,2025 年另一问还考『蛋白质结构预测工具如何改变结构生物学研究范式』,可一并联系 AlphaFold 的优势与局限)。〔边界说明〕本题主体属第三章空间结构测定,但『紫外光谱』一项与考点五含量测定/纯度鉴定直接相关,且全部方法都以高纯样品为前提,故按不漏收原则收入。

论述题1 题

10论述题2022 · 华中农业大学 · 生化真题狂背 p105、p106考点五 · 一、蛋白质的含量测定(考马斯亮蓝 Bradford 法、凯氏定氮法)〔边界题:原书编在第十八篇章〕
有什么生物化学理论知识或实验方法被应用到农业生产中,举例说明。
①基因工程理论:通过对生物基因的改造和重组,可培育出具有优良性状的农作物和动物品种。比如将苏云金杆菌的毒素蛋白基因转入烟草等植物,使植物获得抗虫能力,减少害虫对作物的侵害,提高作物产量。 ②生物农药作用:基于生物体内的一些物质或其代谢产物对病虫害具有防治作用的原理开发生物农药。如昆虫生长调节剂通过模拟昆虫内源激素作用,干扰昆虫生长发育。 ③核酸检测技术:可用于检测农作物是否感染病毒、细菌等病原体,以及对转基因作物进行检测和鉴定。例如利用 PCR 技术检测水稻是否感染了某种病毒,以便及时采取防治措施,减少病害对水稻产量的影响。 ④蛋白质含量测定:如考马斯亮蓝 G-250 法、微量凯氏定氮法等,可用于检测农产品或农业原料中的蛋白质含量,从而评估其品质和营养价值。 ⑤酶活性测定方法:通过测定种子中脱氢酶等酶的活性,可以判断种子的活性和呼吸作用强度,从而筛选出活力高的种子用于播种,提高发芽率和作物产量。
真题狂背原答案
边界题:本题编在「第十八篇章 课外以及不能明确划分」,全题只有第④点(考马斯亮蓝 G-250 法、微量凯氏定氮法测蛋白质含量)落在本章考点五,但正是本章知识点在综合大题中的落点,故收入并在此注明。就第④点的踩分内容:考马斯亮蓝 Bradford 法——染料与蛋白质的碱性氨基酸(尤其 Arg)及疏水区结合,游离态最大吸收 465 nm,结合态红移至 595 nm,快速(约 5 min)、灵敏(μg 级),但受去污剂干扰且不同蛋白响应差异较大;微量凯氏定氮法——消化使有机氮转为铵,碱化蒸馏后滴定,蛋白质量 = 含氮量 × 6.25(蛋白质平均含氮 16%),是国标法、结果可靠但耗时。答本题时可把这两法与 A₂₈₀、双缩脲、Lowry、BCA 一并列出以显系统性。

计算题2 题

7计算题2007 · 华中农业大学 · 生化真题狂背 p28;生化真题 p4-p5考点二 · 总活力/比活力/纯化倍数/回收率
从肝细胞中提取某蛋白酶的粗提液 300mL,含有 150mg 蛋白质,总活力是 360 单位。经过几步纯化后得到 4mL 酶制品,含有 0.08mg 蛋白质,总活力是 288 单位。整个纯化过程的回收率是多少?纯化倍数是多少?
(1)回收率 = 纯化后活力单位 / 总活力单位 = 288/360 = 80% (2)纯化倍数 = 纯化后比活力 / 开始时比活力 开始时比活力 = 360/150 = 2.4 U/mg 纯化后比活力 = 288/0.08 = 3600 U/mg 纯化倍数 = 3600/2.4 = 1500
真题狂背原答案
考点二·总活力/比活力/纯化倍数/回收率的标准计算题,本章计算类必考模板。三个公式务必记牢:比活力 = 总活力 ÷ 总蛋白质量(U/mg);回收率(产率)= 纯化后总活力 ÷ 起始总活力 × 100%;纯化倍数 = 纯化后比活力 ÷ 起始比活力。本题:起始比活力 360/150 = 2.4 U/mg,终产品比活力 288/0.08 = 3600 U/mg,故纯化倍数 3600/2.4 = 1500 倍,回收率 288/360 = 80%。易错点:①用体积(300 mL 与 4 mL)去算——体积是干扰信息,两个指标都只用总活力与蛋白量;②把回收率算成蛋白质的回收率(0.08/150);③纯化倍数与回收率的分子分母搞反。规律:纯化过程中比活力必然上升、总活力必然下降。
5计算题2009 · 华中农业大学 · 生化真题 p12;生化真题狂背 p28对应 考点二 · 总活力的计算;边界题,题面属酶学章的酶活力单位定义
有淀粉酶制剂 1 克,用水溶解成 1000 mL,从中取出 1 mL 测定淀粉酶活力。测出每 5 分钟分解 0.25 克淀粉,计算每克酶制剂所含的淀粉酶活力单位数(淀粉酶活力单位规定为:在最适条件下,可每小时分解 1 克淀粉的酶量为一个活力单位)。(6 分)
5 min 分解 0.25 g 淀粉,1 h 则为 3 g 淀粉,所以 1 mL 稀释酶溶液含有 3 个活力单位 总活力为:3 × 1000 = 3000 IU
真题狂背原答案
踩分点:①单位换算——题目给的活力单位定义是『每小时分解 1 g 淀粉』,而实测是 5 min 分解 0.25 g,先换算成每小时:0.25 g × (60/5) = 3 g/h,即 1 mL 中含 3 个活力单位;②放大到全部体积——1 g 酶制剂溶成 1000 mL,故总活力 = 3 × 1000 = 3000 U,即每克酶制剂含 3000 个活力单位。易错点:①忘记把 5 min 折算成 60 min;②忘记乘稀释总体积 1000;③把答案写成比活力(比活力还需除以蛋白质毫克数,本题没给蛋白量,无法算比活力)。〔边界说明〕本题属酶学章的活力单位计算,但与本章考点二『总活力 = 活力浓度 × 总体积』是同一套算法,与 2007 年那道回收率/纯化倍数计算配套练习效果最佳,故收入。

实验设计题5 题

4实验设计题2009 · 华中农业大学 · 生化真题狂背 p102考点五 · 免疫化学法(Western blot、ELISA、免疫组化);考点四 · 以分子量核对条带
有一蛋白质,在某组织内含量较低,很难分离提纯,现已知其分子量,并从其他实验室要来该蛋白质的抗体,问用哪些实验方法可以初步证实组织内的确含有该蛋白质?
①ELISA:可以快速筛查和定量样品中的一个抗原。其是以待测抗原和酶标抗体的特异性反应为基础。通过酶活力测定来确定抗原或抗体含量的技术。 ②Western Blot:将含有待测蛋白的蛋白质混合物进行凝胶电泳分离,然后将已经分离的蛋白质通过电泳技术从凝胶转移到固体支持物上,随后以待测蛋白质上抗原决定簇特异性的抗体为探针,与固体支持物上的蛋白质进行免疫反应,最后用第二抗体与第一抗体进行免疫反应,只有与第一抗体特异性结合的待测蛋白才能与第二抗体发生免疫反应。是一种利用抗原-抗体特异反应检测目标蛋白的方法。 ③免疫组织化学法:利用抗原(目标蛋白质)与抗体的特异性结合反应,通过显色反应来定位和检测组织中的蛋白质。抗体能够识别并结合组织切片中的目标蛋白质,然后通过与抗体相连的标记物来显示目标蛋白质的存在位置和分布情况。
真题狂背原答案
考点五·免疫化学法在「低丰度蛋白不必纯化即可鉴定」情境下的应用,是本章最典型的免疫学实验设计题。审题关键:题干给了两个条件——已知分子量、已有抗体,所以最贴题的首选是 Western blot:组织匀浆后取总蛋白跑 SDS-PAGE → 转膜 → 一抗孵育 → 酶标二抗显色,若在预期分子量位置出现单一特异条带,即可同时用「抗体特异性」和「分子量相符」双重证据证实该蛋白存在;ELISA 用于快速筛查与定量;免疫组织化学用于在组织切片上定位。踩分点:三法都要写原理;要点明「利用已知分子量来核对条带位置」这一关键设计思路,并设置阴性对照(预免疫血清或去一抗)与阳性对照。加分点:可补免疫共沉淀富集后再做 Western blot 以提高低丰度蛋白的检出率。
6实验设计题2010 · 华中农业大学 · 生化真题狂背 p107考点二 · 粗提取;考点三 · 四、透析与超滤;考点五 · 双缩脲法与定性鉴定〔边界题:原书编在第十八篇章〕
从一植物的抽提物中发现了比较理想的抗病毒活性,现欲确定属哪类生物大分子,请运用已经学到的生物化学知识设计一套实验方案,并简明写出理由。
①材料准备:获取植物抽提物,通过离心去除固体杂质,得到相对澄清的抽提液。 ②将抽提液置于透析袋中,用合适的缓冲液(如磷酸盐缓冲液,pH 7.4)进行透析,去除小分子杂质。 ③双缩脲反应:取一部分透析后的抽提物,加入双缩脲试剂。如果溶液变为紫色或紫红色,表明存在肽键,抽提物可能含有蛋白质成分。 ④把透析后的抽提物分成两份,一份加入 DNA 酶(如 DNaseI)和 RNA 酶(如 RNaseA)的混合酶液,在合适的温度(如 37°C)和缓冲液条件下处理一段时间。另一份作为对照,不加入核酸酶。随后检测两份样品的抗病毒活性。若加入核酸酶后的样品抗病毒活性显著降低或消失,那么抽提物中的抗病毒成分可能是核酸。 ⑤蒽酮反应:取透析后的抽提物,加入蒽酮试剂,如果溶液变为蓝绿色,说明可能含有多糖。 ⑥皂化检测:脂质中的酯类可以在碱性条件下发生皂化反应,生成甘油和脂肪酸盐。将疑似脂质物质与氢氧化钠或氢氧化钾的醇溶液一起加热回流。如果发生皂化反应,反应结束后,会发现原本的油状物质逐渐消失,生成的产物可以用酸酸化,会有脂肪酸沉淀析出,说明是脂质。
真题狂背原答案
边界题:本题编在「第十八篇章 课外以及不能明确划分」,属四大生物大分子的定性鉴别综合题,但方案的前三步完全是本章内容——离心去杂(考点二 粗提取)、透析除小分子并脱盐(考点三·四、透析与超滤)、双缩脲反应检出肽键即蛋白质(考点五 含量测定与定性),故收入并在此注明。踩分点:①先用离心+透析做「预处理」,把小分子干扰物除净是全题的前提;②每类大分子给出一个特征显色/降解判据——蛋白质:双缩脲(紫红)或 Lowry/Bradford,也可用蛋白酶处理后活性丧失来佐证;核酸:DNase/RNase 处理后活性丧失、A₂₆₀ 吸收、二苯胺(DNA)与苔黑酚(RNA)反应;多糖:蒽酮或苯酚-硫酸(蓝绿)、糖苷酶处理;脂质:皂化、有机溶剂可溶。③每步都要有对照。加分点:可补 A₂₈₀/A₂₆₀ 比值判断蛋白与核酸的相对含量、用 SDS-PAGE 看是否有蛋白条带、热变性后活性是否丧失(蛋白质对热敏感)。
3实验设计题2013 · 华中农业大学 · 生化真题 p24;生化真题狂背 p14、p15对应 考点三 · 六、凝胶过滤 / 八、等电聚焦 / 九、离子交换层析(综合设计)+ 考点二 · 分级分离
一种分子量为 24000、pI 为 5.5 的酶被一种分子量类似、但 pI 为 7.0 的蛋白质和另外一种分子量为 10000、pI 为 5.4 的蛋白质污染。提出一种纯化该酶的方案。(8 分)
由于三个蛋白质中,A 和 B 的分子量类似,但 pI 不同;A 和 C 的 pI 类似,但分子量不同。所以应该分别根据分子量分离 A 和 C,然后再根据 pI 去除 B。 (1)凝胶过滤层析是根据蛋白质分子量大小来分离蛋白质的方法。凝胶过滤介质(如葡聚糖凝胶)具有一定大小的孔隙,小分子蛋白质可以进入凝胶内部的孔隙,在层析柱中停留时间较长,而大分子蛋白质不能进入孔隙或只能部分进入,因此在层析柱中移动速度快,先被洗脱出来。 ①选择合适的凝胶过滤层析柱和介质,将蛋白质样品通过适当的缓冲液加入凝胶过滤层析柱中。 ②使用与平衡柱相同的缓冲液作为洗脱液进行洗脱。 ③分段收集洗脱液,B 蛋白分子量差别很大,流出较慢。 (2)等电聚焦电泳是根据蛋白质等电点(pI)的不同来分离蛋白质的技术。在 pH 梯度介质中,当电场施加于介质时,蛋白质会向其等电点对应的 pH 位置移动。当蛋白质处于其等电点 pH 时,蛋白质所带净电荷为零,在电场中不再移动。 ①准备等电聚焦电泳装置,在凝胶(如聚丙烯酰胺凝胶)中建立 pH 梯度。 ②将含有酶和污染物的混合蛋白质样品上样到凝胶上,施加电场进行电泳。 ③电泳结束后,通过染色(如考马斯亮蓝染色)来显示蛋白质条带。 ④根据等电点不同,pH 为 7.0 的蛋白质会与目标酶(pH = 5.5)和另一种 pH 为 5.4 的蛋白质分开,因为它会在不同的 pH 位置聚焦。
真题狂背原答案
踩分点:本题是本章最典型的『两步正交纯化』设计题,评分核心是『先分析差异、再对症选法』这一思路。①差异分析:目标酶(24 kDa,pI 5.5)与杂蛋白 B(≈24 kDa,pI 7.0)分子量相同而 pI 差 1.5,只能靠电荷分离;与杂蛋白 C(10 kDa,pI 5.4)pI 几乎相同而分子量差 2.4 倍,只能靠大小分离。②选法:凝胶过滤(或超滤)除去 C;离子交换层析或等电聚焦除去 B。③顺序与操作细节:一般先做粗分级(凝胶过滤/超滤)再做精分级(离子交换/IEF),并说明离子交换的具体条件——例如在 pH 6.3 的缓冲液中,目标酶(pI 5.5)带负电可吸附于 DEAE-纤维素等阴离子交换剂,而 B(pI 7.0)带正电不被吸附,直接流穿除去,再用盐浓度梯度洗脱目标酶。④最后用 SDS-PAGE 检验纯度(单一条带)。易错点:①只写一种方法(题目虽说『一种方案』,但方案必须能同时除掉两种杂蛋白,所以至少两步);②用等电聚焦作制备手段时要说明它更常用于分析和测 pI,制备量小,实际生产中更常用离子交换层析,答题时两者都提到更稳妥;③忘记写具体的 pH 选择依据(缓冲液 pH 要落在 5.5 与 7.0 之间才能让两者带相反电荷)。
5实验设计题2016 · 华中农业大学 · 生化真题狂背 p46考点二 · 细胞破碎与粗提取;考点三/四 · SDS-PAGE;考点五 · Western blot〔边界题:原书编在信号转导篇章〕
G 蛋白作为许多激素受体和效应器之间的中间接受体在细胞信息传导中发挥着极其重要的作用,试设计一个实验确定植物细胞中也含有这种蛋白质或类似的蛋白质。(10分)
①选取生长状态良好的典型植物,如拟南芥,因为其全基因组已测序,基因背景清晰,且易于培养和操作。在液氮中迅速研磨成粉末状,加入预冷的蛋白提取缓冲液(含有蛋白酶抑制剂,防止蛋白降解)。 ②通过离心去除细胞碎片,收集上清液,即为植物细胞总蛋白提取物。 ③将提取的植物蛋白进行 SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳(SDS-PAGE),根据蛋白分子量大小进行分离。 ④将分离后的蛋白电转印到硝酸纤维素膜或 PVDF 膜上。 ⑤用针对动物 G 蛋白保守序列设计的抗体或自制的植物同源蛋白抗体进行孵育。如果有蛋白条带被抗体识别,表明植物细胞中可能存在与动物 G 蛋白结构相似的蛋白。
真题狂背原答案
边界题:本题编在「第六篇章 维生素、辅酶、激素、信号转导」,命题背景是信号转导,但作答全程用的都是第五章的手段——液氮研磨破碎(考点二 细胞破碎,注意加蛋白酶抑制剂并全程低温)、离心去碎片得粗提液(考点二 粗提取)、SDS-PAGE 按 Mr 分离(考点三/四)、转膜+抗体识别即 Western blot(考点五),故收入并在此注明。踩分点:①破碎与提取的保护措施(低温、蛋白酶抑制剂、适宜 pH 缓冲液);②SDS-PAGE 分离并记录分子量;③转膜与免疫识别,并设置动物细胞提取物为阳性对照、去一抗为阴性对照。加分点:可补充用免疫亲和层析或 GTP 结合活性实验([³⁵S]GTPγS 结合、GTP 酶活性)进一步验证,以及从基因组数据中比对 Gα/Gβ 同源基因。
3实验设计题2024 · 华中农业大学 · 生化真题狂背 p11;生化真题 p52考点一 · 两性解离与等电点 pI;考点三 · 七、凝胶电泳(电泳分离条件的选择)
Tyr-Arg-Ser、Glu-Met-Phe 和 Asp-Pro-Lys,并且 α-COOH 的 pK=3.8,α-NH₃⁺ 的 pK=6.5,问在哪种 pH(2.0、6.0、13.0)下电泳分离三肽效果最好。
肽 1:Tyr-Arg-Ser 由 1 个碱性氨基酸和两个中性氨基酸组成; 肽 2:Glu-Met-Phe 由 1 个酸性氨基酸和 2 个中性氨基酸组成; 肽 3:Asp-Pro-Lys 由 1 个酸性氨基酸、1 个碱性氨基酸和 1 个中性氨基酸组成。 在 pH2.0 时,肽 1 带正电,肽 2 带正电,肽 3 也带正电; 在 pH6.0 时,肽 1 带正电,肽 2 带负电,肽 3 几乎不带电; 在 pH13.0 时,肽 1 带负电,肽 2 带负电,肽 3 也带负电; 因此,在 pH=6.0 时电泳分离三肽效果最好。
真题狂背原答案
考点一·两性解离与 pI 在电泳分离中的应用(本质是「电泳条件设计」,故按实验设计题归类)。解题模板:逐个 pH 算每条肽的净电荷,谁的净电荷符号/大小差异最大,分离效果就最好。pH 2.0 时所有羧基都不解离、氨基全质子化 → 三肽都带正电,同向同速难分开;pH 13.0 时所有羧基解离、氨基去质子 → 三肽都带负电,同样难分开;pH 6.0 时肽 1(含 Arg,pKa≈12.5 仍带正电)带正电向负极走、肽 2(含 Glu,pKa≈4.25 已解离)带负电向正极走、肽 3(Asp 负 + Lys 正相互抵消)近等电点几乎不动 → 三者分别向两极和原位分布,分离最好。踩分点:三个 pH 都要逐一分析,不能只答结论。〔OCR订正〕原文题干处 pH 选项印作"(2.0、.0、13.0)",据答案文字补为"6.0"。
答案来源标记 · 绿色 = 资料自带的原答案/官方解析,逐字抄录;橙色 = 该题在你的资料里没有现成答案,由我依据高分笔记原文与英文原版教材推导,已在解析里注明依据。