第一篇：02 生物化学习题与解析--核酸的结构与功能
核酸的结构与功能.一、选择题
（一）A 型题 ．核酸的基本组成单位是
A ．磷酸和核糖 B ．核苷和碱基 C ．单核苷酸
D ．含氮碱基 E ．脱氧核苷和碱基 2 ． DNA 的一级结构是
A ．各核苷酸中核苷与磷酸的连接键性质 B ．多核苷酸中脱氧核苷酸的排列顺序 C ． DNA 的双螺旋结构
D ．核糖与含氮碱基的连接键性质
E ． C、A、U、G 4 种核苷酸通过 3′ , 5′-磷酸二酯键连接而成 3 ．在核酸中，核苷酸之间的连接键是
A ．糖苷键 B ．氢键 C ． 3′ ,5′-磷酸二酯键
D ． 1′ , 3′-磷酸二酯键 E ． 2′ ,5′-磷酸二酯键 4 ．核酸中稀有碱基含量最多的是
A ． rRNA B ． mRNA C ． tRNA D ． hnRNA E ． snmRNA 5 ．核酸的最大紫外光吸收值一般在
A ． 280nm B ． 260nm C ． 240nm D ． 200nm E ． 220nm 6 ．有关核酸酶的叙述正确的是 A ．由蛋白质和 RNA 构成 B ．具有酶活性的核酸分子 C ．由蛋白质和 DNA 构成的 D ．专门水解核酸的核酸 E ．专门水解核酸的酶 ． DNA 与 RNA 彻底水解后的产物是
A ．戊糖不同，碱基不同 B ．戊糖相同，碱基不同
C ．戊糖不同，碱基相同 D ．戊糖不同，部分碱基不同 E ． 戊 糖相同，碱基相同 ．关于 DNA 的二级结构，叙述错误的是
A ． A 和 T 之间形成三个氢键，G 和 C 之间形成两个氢键 B ．碱基位于双螺旋结构内侧 C ．碱基对之间存在堆积力 D ．两条链的走向相反
E ．双螺旋结构表面有大沟和小沟 9 ．关于 mRNA 叙述正确的 是
A ．大多数真核生物的 mRNA 在 5′ 末端是多聚腺苷酸结构 B ．大多数真核生物的 mRNA 在 5′ 末端是 m 7 GpppN-C ．只有原核生物的 mRNA 在 3′ 末端有多聚腺苷酸结构 D ．原核生物的 mRNA 在 5′ 末端是 m 7 GpppN-E ．所有生物的 mRNA 分子中都含有稀有碱基 10 ．关于 DNA 热变性的描述正确的是 A ． A 260 下降
B ．碱基对可形成共价键连接 C ．加入互补 RNA 链，再缓慢冷却，可形成 DNA ∶ RNA 杂交分子 D ．多核苷酸链裂解成寡核苷酸链 E ．可见减色效应 ．核小体核心颗粒的蛋白质是
A ．非组蛋白 B ． H 2A、H2B、H3、H4 各一分子 C ． H 2A、H2B、H3、H4 各二分子 D ． H 2A、H2B、H3、H4 各四分子 E ． H1 组蛋白与 140-145 碱基对 DNA 12 ．如果双链 DNA 的胸腺嘧啶含量为碱基总含量的 20%，则鸟嘌呤含量应为 A ． 10% B ． 20% C ． 30% D ． 40% E.50% 13 ． DNA 的核酸组成是
A ． ATP、CTP、GTP、TTP B ． ATP、CTP、GTP、UTP C ． dAMP、dCMP、dGMP、dTMP D ． dATP、dCTP、dGTP、dUTP E ． dATP、dCTP、dGTP、dTTP 14 ．正确解释核酸具有紫外吸收能力的是
A ．嘌呤和嘧啶环中有共轭双键 B ．嘌呤和嘧啶连接了核糖 C ．嘌呤和嘧啶中含有氮原子 D ．嘌呤和嘧啶连接了核糖和磷酸 E ．嘌呤和嘧啶连接了磷酸基团 15 ．如果 mRNA 中的一个密码为 5′CAG3′，那么与其相对应的 tRNA 反密码子是
A ． GUC B ． CUG C ． GTC D ． CTG E ．以上都不是 16 ．自然界 DNA 以螺旋结构存在的主要方式 A ． A-DNA B ． B-DNA C ． E-DNA D ． Z-DNA E.．以上都不是 17 ． DNA 的解链温度是
A ． A 260 达到最大值时的温度
B ． A 260 达到最大值 50% 时的温度 C ． A 280 达到 最 大值 50% 时的温度 D ． DNA 开始解链时所需的温度 E ． DNA 完全解链时所需的温度 18 ． DNA 的二级结构是
A ． α-螺旋 B ． β-折叠 C ． β-转角 D ．双螺旋 E ．无规卷曲 ．决定 tRNA 携带氨基酸特异性的关键部位是 : A ．-CCA 3' 末端 B ． TψC 环 C ． DHU 环 D ．反密码环 E ．额外环 ．以 hnRNA 为前体的 RNA 是 ？
A ． tRNA B ． rRNA C ． mRNA D ． snRNA E ． siRNA
（二）B 型题
A ．三叶草结构 B ．倒 L 形 C ．双螺旋结构 D ． α-螺旋 E ． hnRNA 1 ． tRNA 的三级结构是 2 ． DNA 的二级结构是 3 ． tRNA 的二级结构是 4 ．成熟 mRNA 的前体
A ． rRNA B ． mRNA C ． tRNA D ． hnRNA E ． snRNA 5 ．参与转运氨基酸 6 ．蛋白质合成的模板 7 ．核糖体的组成成分 ．参与 RNA 的剪接、转运
A ．范德华力 B ．磷酸二酯键 C ．静电斥力 D ．碱基共轭双键 E ．氢键 9 ．碱基对之间的堆积力是 ．核酸分子吸收紫外光的键是 11 ．破坏双螺旋稳定力的键是 12 ．碱基对之间的键是
A ． Tm 值低 B ． Tm 值高 C ． Tm 值范围广 D ． Tm 范围狭窄 E ．不影响 13 ． DNA 样品均一时 14 ． DNA 样品不均一时 ． DNA 样品中 G-C 含量高时 16 ． DNA 样品中 A-T 含量高时
（三）X 型题 ．维持 DNA 二级结构稳定的力是 A ．盐键 B ．氢键 C ．疏水性堆积力 D ．二硫键 E ．肽键 ．关于 RNA 与 DNA 的差别叙述正确的是
A ．核苷酸中的戊糖成分不是脱氧核糖，而是核糖 B ．核苷酸中的戊糖成分不是核糖，而是脱氧核糖 C ．以单链为主，而非双螺旋结构
D ．嘧啶成分为胞嘧啶和尿嘧啶，而不是胸腺嘧啶 E ．嘧啶成为胸腺和尿嘧啶，而不是胞嘧啶 3 ． DNA 完全水解后的产物有
A ． 碱基 ATCG B ． 碱基 AUCG C ．磷酸 D ．核糖 E ．脱氧核糖 4 ．.关于 DNA 双螺旋结构模型的描述正确的有 A ．腺嘌呤的分子数等于胸腺嘧啶的分子数 B ． DNA 双 螺旋中碱基对位于内侧
C ．二股多核苷酸链通过 A 与 T 和 G 与 C 之间的氢键连接
D ． DNA 双 螺旋结构的稳定 , 横向依靠两条链互补碱基间的氢键维系 E ． DNA 双 螺旋结构的稳定纵向依靠碱基平面的疏水性堆积力维系 5 ．直接参与蛋白质生物合成的 RNA 是
A ． rRNA B ． mRNA C ． tRNA D ． hnRNA E ． snRNA 6 ．真核生物核糖体中含有
A ． 5.8S rRNA B ． 28S rRNA C ． 18S rRNA D ． 5S rRNA E ． 16SrRNA 7 ． tRNA 的结构为
A ． 三级结构呈倒 L 形 B ． 二级结构呈三叶草形 C ．含稀有碱基多 D ． 3' 末端有-CCA 结构 E ．含有 DHU 环 8 ．下列哪些元素可用于生物样品中核酸含量的测定 A ．碱基 B ．戊糖 C ．氧 D ．磷 E ．氮 9 ．关于 DNA 变性的描述，正确的是
A ．加热是使 DNA 变性的常用方法 B ． DNA 变性后产生增色效应 C ． DNA 变性是不可逆的过程 D ．在 Tm 时，DNA 分子有一半被解链 E ．变性后 OD 260 减小 ．关于 DNA 的碱基组成，正确的说法是
A ．腺嘌呤与鸟嘌呤分子数相等，胞嘧啶与胸腺嘧啶分子数相等 B ．不同种属 DNA 碱基组成比例不同
C ．同一生物的不同器官 DNA 碱基组成不同 D ．年龄增长但 DNA 碱基组成不变 E ． DNA 中含有尿嘧啶 ．与 DNA 对比，RNA 的特点包括
A ．分子较小，仅含几十环结构，如真核生物 18S rRNA 的二级结构呈麻花状。真核生物有 4 种 rRNA，分别为 28S、18S、5.8S、5S。原核生物有 3 种 rRNA，分别为 23S、16S、5S。rRNA 的功能为与多种蛋白质结合形成核蛋白体（核糖体），后者为蛋白质生物合成的装配机。4 ．答：（1）从分子组成上看： DNA 分子的戊糖为脱氧核糖，碱基为 A、T、G、C ； RNA 分子的戊糖为核糖，碱基为 A、U、G、C。（2）从结构上看： DNA 一级结构是由几千至几千万脱氧核糖核苷酸通过磷酸二酯键相连，而形成的脱氧多核苷酸链，二级结构是双螺旋； RNA 一级结构是由几十至几千个核糖核苷酸通过磷酸二酯键相连，而形成的多核苷酸链。二级结构是以单链为主，也有少量局部双螺旋结构，进而形成发夹结构，tRNA 的典型二级结构为三叶草结构。三级结构是在二级结构基础上进一步卷曲折叠形成，如 tRNA 的三级结构呈倒 L 型。
（3）从功能方面看： DNA 为遗传的物质基础，含有大量的遗传信息，是遗传信息的储存和携带者。RNA 分为 3 种，mRNA 是蛋白质生物合成的直接模板； tRNA 的功能是蛋白质合成时转运氨基酸的工具； rRNA 与蛋白质构成的核蛋白体是合成蛋白质的场所。（4）从存在部位看： DNA 主要存在于细胞核的染色体，少量存在于线粒体。RNA 存在细胞核，细胞质和线粒体。．答：核小体由 DNA 和组蛋白共同构成。组蛋白分子有 5 种，分别为 H1、H 2A、H2B、H3 和 H4。各 2 分子的 H 2A、H2B、H3 和 H4 共同构成了核小体的核心，DNA 双螺旋分子缠绕在这一核心上构成了核小体的核心颗粒。核心颗粒之间再由 DNA 和组蛋白 H1 构成的连接区连接起来形成核小体，核小体是真核细胞染色质的基本结构单位。核小体可进一步旋转折叠，形成螺旋管、染色质纤维空管，最终组装成染色体。6 ．答：核糖体由大亚基和小亚基组成，真核生物的大亚基由 5S、5.8S、28S 三种 rRNA 加上 50 多种蛋白质构成。小亚基由 18S rRNA 及 30 多种蛋白质构成。原核生物的大亚基由 5S、23S 三种 rRNA 加上 31 种蛋白质构成。小亚基由 16S rRNA 及 21 种蛋白质构成。核糖体在蛋白质生物合成中起“装配机”的作用，即作为蛋白质合成的场所。．答：将 DNA 的稀盐溶液加热到 70 ～ 100℃ 几分钟后，氢键断裂，双螺旋结构即发生破坏，两条链彼此分开，此过程为 DNA 的热变性，DNA 热变性有两个特点：变性温度范围很窄，260nm 处的紫外吸收增加； Tm 值代表核酸的解链温度（融解温度）。DNA 在解链过程中紫外吸光度的变化△ A 260 达到最大变化值的一半时所对应的温度。．答：（1）设 DNA 的两条链分别为 α 和 β，那么： Aα = Tβ，Tα=Aβ，Gα=Cβ，Cα=Gβ，因为，(Aα+ Gα)/（Tα+ Cα）= 0.7，所以，互补链中（Aβ+ Gβ）/（Tβ+ Cβ）=（Tα+ Cα）/(Aα+ Gα)=1/0.7 =1.43（2）在整个 DNA 分子中，Aα+ Gα+ Aβ+Gβ= Tβ+ Cβ+Tα+ Cα，所以，(Aα+ Gα+ Aβ+Gβ）/（Tβ+ Cβ+Tα+ Cα）=1（3）假设同（1），则 Aα+ Tα= Tβ+ Aβ，Gα+ Cα= Cβ+Gβ，所以，（Aβ+ Tβ）/（Gβ+Cβ）=（Aα+ Tα）/（Gα+Cα）=0.7（4）在整个 DNA 分子中，（Aα+ Tα+ Aβ+ Tβ）/（Gα+Cα+ Gβ+Cβ）= 2（Aα+ Tα）/2（Gα+Cα）=0.7
第二篇：生物化学 单元练习第二单元蛋白质结构与功能(习题及答案)
一 名词解释
1、两性离子
2、必需氨基酸
3、等电点
4、非蛋白质氨基酸
5、蛋白质的一级结构
6、蛋白质的二级结
7、蛋白质的三级结构
8、氢键
9、蛋白质的四级结构
10、盐析
11、盐溶
12、蛋白质的变性
13、蛋白质的复性
14、蛋白质的沉淀作用
15、电泳 二填空题
1．蛋白质多肽链中的肽键是通过一个氨基酸的（）基和另一氨基酸的（）基连接而形成的。
2．大多数蛋白质中氮的含量较恒定，平均为（），如测得 1 克 样品含氮量为 10mg, 则蛋白质含量为（）%。3．在 20 种氨基酸中，酸性氨基酸有（）和（）2 种，能形成二硫键的氨基酸是（）。
4．蛋白质中的（）、（）和（）3 种氨基酸具有紫外吸收特性，因而使蛋白质在 280nm 处有最大吸收值。5．精氨酸的pI 值为 10.76, 将其溶于 pH7 的缓冲液中，并置于电场中，则精氨酸应向电场的（）方向移动。
6．蛋白质的二级结构最基本的有两种类型，它们是（）和（）。
7．球状蛋白质中有（）侧链的氨基酸残基常位于分子表面而与水结合，而有（）侧链的氨基酸位于分子的内部。
8．氨基酸与茚三酮发生氧化脱羧脱氨反应生成（）色化合物，而（）与茚三酮反应生成黄色化合物。9．维持蛋白质的一级结构的化学键有（）和（）；维持二级结构靠（）键；维持三级结构和四级结构靠（）键，其中包括（）、（）、（）和（）10．稳定蛋白质胶体的因素是（）和（）
11．GSH的中文名称是（），它的活性基团是（），它的生化功能是（）。
12．用电泳方法分离蛋白质的原理，是在一定的pH条件下，不同蛋白质（）和（），因而在电场中移动的（）和（）不同，从而使蛋白质得到分离。
13．氨基酸处于等电状态时，主要是以（）形式存在，此时它的溶解度最小。
14．今有甲、乙、丙三种蛋白质，它们的等电点分别为8.0、4.5和10.0,当在pH8.0缓冲液中，它们在电场中电泳的情况为：甲（），乙（），丙（）。
15．当氨基酸溶液的pH=pI时，氨基酸以（）离子形式存在，当pH>pI时，氨基酸以（）离子形式存在。16.组成蛋白质的基本单位是（）。17.透析的方法是利用了蛋白质（）性质。三选择题
1．下列氨基酸中哪一种是非必需氨基酸？（）
A．亮氨酸B.缬氨酸C ．赖氨酸D ．蛋氨酸E ．苏氨酸
2．蛋白质的组成成分中，在 280nm 处有最大吸收值的最主要成分是：（）A．酪氨酸的酚环B ．半胱氨酸的硫原子C ．肽键D ．苯丙氨酸 3．下列哪种氨基酸属于亚氨基酸？（）A．丝氨酸B ．脯氨酸C ．亮氨酸D ．组氨酸 4．下列哪一项不是蛋白质的性质之一？（）
A．处于等电状态时溶解度最小B ．加入少量中性盐溶解度增加 C．变性蛋白质的溶解度增加D ．有紫外吸收特性 5．下列氨基酸中哪一种不具有旋光性？（）A．LeuBAlaC．GlyD．SerE．Val 6 ．在下列检测蛋白质的方法中，哪一种取决于完整的肽链？（）A．凯氏定氮法B．双缩尿反应C ．紫外吸收法D ．茚三酮法 7 ．下列有关蛋白质的叙述中哪项是正确的？（）A ．蛋白质分子的净电荷为零时的 pH 值是它的等电点 B ．大多数蛋白质在含有中性盐的溶液中会沉淀析出
C ．由于蛋白质在等电点时溶解度最大，所以沉淀蛋白质时应远离等电点 D ．以上各项均不正确 ．持蛋白质二级结构稳定的主要作用力是：（）A ．盐键B ．疏水键C ．氢键D ．二硫键 9 ．维持蛋白质三级结构稳定的因素是：（）
A ．肽键B ．二硫键C ．离子键D ．氢键? ?E ．次级键 10.下列哪项与蛋白质的变性无关？（）
A.肽键断裂B ．氢键被破坏C ．离子键被破坏D ．疏水键被破坏 11 ．蛋白质空间构象的特征主要取决于下列哪一项？（）A．多肽链中氨基酸的排列顺序B．次级键 C．链内及链间的二硫键D．温度及pH 12．下列哪个性质是氨基酸和蛋白质所共有的？（）
A．胶体性质B．两性性质C．沉淀反应D．变性性质E．双缩脲反应 13．氨基酸在等电点时具有的特点是：（）A．不带正电荷B．不带负电荷C．A和B D．溶解度最大E．在电场中不泳动
14.欲获得不变性的蛋白质制剂，可采用下述哪种分离方法：（）A.生物碱试剂沉淀B.重金属盐沉淀C.常温乙醇沉淀D.低温盐析E.加热 15.蛋白质变性时不应出现的变化是：（）
A.蛋白质的溶解度降低B.失去原有的生理功能C.蛋白的天然构象破坏 D.蛋白质分子中各种次级键被破坏E.蛋白质分子个别肽键被破坏 四 是非判断题 ．氨基酸与茚三酮反应都产生蓝紫色化合物。．因为羧基碳和亚氨基氮之间的部分双键性质，所以肽键不能自由旋转。3 ．所有的蛋白质都有酶活性。4 ．所有氨基酸都具有旋光性。．构成蛋白质的 20 种氨基酸都是必需氨基酸。．蛋白质多肽链中氨基酸的排列顺序在很大程度上决定了它的构象。．一氨基一羧基氨基酸的 pI 为中性，因为-COOH 和-NH 2 的解离度相同。8 ．蛋白质的变性是蛋白质立体结构的破坏，因此涉及肽键的断裂。9 ．蛋白质是生物大分子，但并不都具有四级结构。．在具有四级结构的蛋白质分子中，每个具有三级结构的多肽链是一个亚基。11 ．所有的肽和蛋白质都能和硫酸铜的碱性溶液发生双缩尿反应。．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。13 ．蛋白质的空间结构就是它的三级结构。14 ．维持蛋白质三级结构最重要的作用力是氢键。．具有四级结构的蛋白质，它的每个亚基单独存在时仍能保存蛋白质原有的生物活性。．变性蛋白质的溶解度降低，是由于中和了蛋白质分子表面的电荷及破 坏了外层的水膜所引起的。五问答题
1．什么是蛋白质的一级结构？为什么说蛋白质的一级结构决定其空间结构？ 2．什么是蛋白质的空间结构？蛋白质的空间结构与其生物功能有何关系？ 3．什么是蛋白质的变性作用和复性作用？蛋白质变性后哪些性质会发生改变？ 4．蛋白质有哪些重要功能 ? 5.试述蛋白质结构与功能的关系？
参考答案
一 名词解释（见课本）
二填空题 ?羧基、_氨基。2_16__%，6.25____% 3_天冬氨酸_和_谷氨酸__半胱氨酸 4_色氨酸__酪氨酸_和苯丙氨酸 5负极。
6_α-螺旋和β-折叠_ 7_亲水_、疏水_ 8紫___，脯氨酸和羟脯氨酸
9肽键_和_二硫键；_氢_键；次级键_，_疏水键_、_氢键_、盐键和二硫键 10_带相同性质的电荷_和__分子表面形成水化膜_。11谷胱甘肽_，_巯基__，抗氧化_。
12_所带电荷、分子大小__和___分子形状不同，_方向__和_速率，13__两性离子___。
14甲_不动，乙__向正极移动_____，丙_向负极移动；____ 15两性离子____ __负___。16_氨基酸___。17.__高分子___。三选择题
1、(A)2(A)3(B)4?(C)5?(C)6(B)7(A)8(C)9(E)10(A)11(A)12(B)13(E)14.(D)15(E)四 是非判断题
1(错)2(对)．3(错)．4(错)．5(错)。6(对)7(错)8(错)．9(对)10(对)． 11(错)12(对)13(错)．14(错)15(错)16(错)
五、问答题(见课本)
第三篇：1蛋白质的结构与功能习题
第一章
一、名词解释
蛋白质的结构与功能
1、氨基酸的等电点
2、肽键
3、肽单位
4、蛋白质一级结构
5、蛋白质二级结构
6、α-螺旋
7、β-折叠
8、超二级结构（模体）
9、结构域
10、蛋白质变性
11、蛋白质复性
12、蛋白质三级结构
13、蛋白质四级结构
14、别构效应
二、填空题
1． 组成蛋白质的氨基酸分子结构中含有羟基的有______________、______________、______________。2． 氨基酸在等电点（pI）时，以______________离子形式存在，在pH>pI时以______________离子形式存在，在pH
3． 组成蛋白质的氨基酸中，含有咪唑环的氨基酸是______________，含硫的氨基酸有______________和______________。
4． 蛋白质具有两性电离性质，大多数蛋白质在酸性溶液中带______________电荷，在碱性溶液中带______________电荷。当蛋白质处在某一pH溶液中时，它所带正负电荷数相等，此时的蛋白质成为______________，该溶液的pH称为蛋白质的______________。
5． 蛋白质二级结构的形式主要有______________、______________、______________和______________。6． 蛋白质中的______________、______________和______________3种氨基酸具有______________特性，因而使蛋白质在280nm处有最大吸收值。
7． α-螺旋结构是由同一肽链的______________和______________间的______________键维持的，螺距为______________，每圈螺旋含______________个氨基酸残基，每个氨基酸残基沿轴上升高度为______________。天然蛋白质分子中的α-螺旋大都属于______________手螺旋。
8． 球状蛋白质中有______________侧链的氨基酸残基常位于分子表面而与水结合，而有______________侧链的氨基酸残基位于分子的内部。
9． 维持蛋白质的一级结构的化学键有______________和______________；维持二级结构靠______________；维持三级结构和四级结构靠______________键，其中包括______________、______________、______________和______________。
+10． 谷氨酸的pK1(α-COOH)＝2.19，pK（＝9.67，pK（＝4.25，谷氨酸的等电点为______________。2α-NH3）RR）11． 一个α-螺旋片段含有180个氨基酸残基，该片段中有______________圈螺旋，该α-螺旋片段的轴长为______________。
12． 可以按蛋白质的相对分子质量、电荷及构象分离蛋白质的方法是______________。
13． 血红蛋白（Hb）与氧结合的过程呈现______________效应，是通过Hb的______________实现的。14． 组成蛋白质的氨基酸中侧链pK接近中性的氨基酸是______________。无游离（自由）氨基的氨基酸是______________。
15． 在蛋白质分子中，一个氨基酸的α碳原子上的___________与另一个氨基酸α碳原子上的___________脱去一分子水形成的键叫___________，它是蛋白质分子中的基本结构键。
16． 丝氨酸侧链特征基团是____________；半胱氨酸的侧链基团是____________；组氨酸的侧链基团是____________。
17． 蛋白质颗粒表面的____________和____________是蛋白质亲水胶体稳定的两个因素。18． 氨基酸的结构通式为___________________。
19． 在生理pH条件下，蛋白质分子中，____________和____________氨基酸残基的侧链几乎完全带负电，而____________和____________氨基酸残基侧链完全荷正电，而____________的侧链则部分带正电荷（假设该蛋白质含有这些氨基酸组分）
20． 两条相当伸展的肽链(或同一条肽链的两个伸展的片段)之间形成氢键的结构单元称为__________。21． 用电泳方法分离蛋白质的原理是在一定的pH条件下，不同蛋白质的____________、____________和____________不同，因而在电场中移动的____________和____________不同，从而使蛋白质得到分离。
三、1． 单项选择题
在生理pH7的条件下，下列哪种氨基酸带正电荷？（）A.丙氨酸 B.酪氨酸 C.赖氨酸 D.甲硫氨酸
2． 下列有关氨基酸的叙述，哪个是错误的？（）A.酪氨酸和苯丙氨酸都含有苯环 B.酪氨酸和丝氨酸都含羟基 C.亮氨酸和缬氨酸都是分支氨基酸 D.脯氨酸和酪氨酸都是非极性氨基酸
3． 蛋白质分子在280nm处有吸收峰，它主要是由哪种氨基酸引起都？（）A.谷氨酸 B.色氨酸 C.苯丙氨酸 D.组氨酸
4． 天然蛋白质中含有的氨基酸的结构（）。A.全部是L-型 B.全部是D-型
C.部分是L-型，部分是D-型 D.除甘氨酸外都是L-型
5． 天然蛋白质中不存在的氨基酸是（）。A.半胱氨酸 B.瓜氨酸 C.丝氨酸 D.甲硫氨酸
6． 蛋白质都变性伴随由结构上的变化是（）。A.肽链的断裂
B.氨基酸残基的化学修饰 C.一些侧链基团的暴露 D.氨基酸排列顺序的改变
7． 在寡聚蛋白质中，亚基间的立体排布、相互作用以及接触部位间的空间结构称之为（）。A.三级结构 B.缔合现象 C.四级结构 D.别构现象
8． 每分子血红蛋白可结合氧的分子数是多少？（）A.1 B.2 C.3 D.4 9． 蛋白质典型的α-螺旋为下列哪一种类型？（）A.2.610 B.310 C.3.613 D.4.416
10． 下列关于蛋白质结构叙述不正确的是（）。A.三级结构具有空间构象
B.各种蛋白质均具有一、二、三和四级结构 C.无规卷曲是在一级结构基础上形成的 D.α-螺旋属于二级结构
11． 关于蛋白质分子三级结构的描述，其中错误的是（）。A.天然蛋白质分子均有这种结构
B.具有三级结构的多肽链都具有生物学活性 C.三级结构的稳定性主要是次级键维系 D.亲水基团聚集在三级结构的表面
12． 具有四级结构的蛋白质特征是（）。A.分子中必定含有辅基 B.含有两条或两条以上的多肽链 C.每条多肽链都具有独立的生物学活性 D.依赖共价键维系蛋白质分子的稳定
13． 下列关于肌红蛋白的叙述，哪一个是错误的？（）A.肌红蛋白是由一条多肽链和一个血红素辅基组成的 B.肌红蛋白含有高比例的α-螺旋 C.血红素位于两个His残基之间
D.大多数非极性侧链位于分子表面，所以肌红蛋白不溶于水
14． 血红蛋白的氧结合曲线形状是（）。A.双曲线 B.抛物线 C.S形曲线 D.直线
15． 关于二级结构叙述哪一项不正确（）。
A.右手α-螺旋比左手α-螺旋稳定，因为左手α-螺旋中L-构型氨基酸残基侧链空间位阻大，不稳定； B.一条多肽链或某多肽片断能否形成α-螺旋，以及形成的螺旋是否稳定与它的氨基酸组成和排列顺序有极大关系；
C.多聚的异亮氨基酸R基空间位阻大，因而不能形成α-螺旋；
D.β-折叠在蛋白质中反平行式较平行式稳定，所以蛋白质中只有反平行式。
16． 形成稳定的肽链空间结构，非常重要的一点是肽键中的四个原子以及和它相邻的两个α-碳原子处于（）。
A.不断绕动状态
B.可以相对自由旋转
C.同一平面
D.随不同外界环境而变化的状态
17． 血红蛋白的氧合动力学曲线呈S形，这是由于（）。A.氧可氧化Fe（Ⅱ），使之变为Fe（Ⅲ）
B.第一个亚基氧合后构象变化，引起其余亚基氧合能力增强
C.这是变构效应的显著特点，它有利于血红蛋白质执行输氧功能的发挥 D.亚基空间构象靠次级键维持，而亚基之间靠次级键缔合，构象易变 18． 蛋白质变性是由于（）。A.一级结构改变
B.空间构象破坏
C.辅基脱落
D.蛋白质水解
19． 当蛋白质处于等电点时，可使蛋白质分子的（）。A.稳定性增加
B.表面净电荷不变
C.表面净电荷增加
D.溶解度最小
20． 蛋白质分子中-S-S-断裂的方法是（）。A.加尿素
B.透析法
C.加过甲酸
D.加重金属盐
21． 关于蛋白质分子三级结构的描述，其中错误的是（）。A.天然蛋白质分子均有的这种结构 B.具有三级结构的多肽链都具有生物学活性 C.三级结构的稳定性主要是次级键维系 D.亲水基团聚集在三级结构的表面 E.决定盘曲折叠的因素是氨基酸残基
22． SDS凝胶电泳测定蛋白质的相对分子质量是根据各种蛋白质（）。A.在一定pH条件下所带净电荷的不同
B.分子大小不同
C.分子极性不同
D.溶解度不同
23． 蛋白质一级结构与功能关系的特点是（）。A.相同氨基酸组成的蛋白质，功能一定相同。B.一级结构相近的蛋白质，其功能类似性越大。
C.一级结构中任何氨基酸的改变，其生物活性即消失。不同生物来源的同种蛋白质，其一级结构相同
D.不同生物来源的同种蛋白质，其一级结构相同。
E、以上都不对。
24． “分子病”首先是蛋白质什么基础层次结构的改变（）。A.一级
B.二级
C.超二级
D.三级
E.四级
25． 70%的酒精消毒是使细菌蛋白质（）。A.变性
B.变构
C.沉淀
D.电离 E.溶解
四、是非题
1.氨基酸与茚三酮反应都产生蓝紫色化合物。（）
2.因为羧基碳和亚氨基氮之间的部分双键性质，所以肽键不能自由旋转。（）3.蛋白质是两性电解质，它的酸碱性质主要取决于肽链上可解离的R基团。（）4.维持蛋白质三级结构最重要的作用力是氢键。（）5.蛋白质在等电点时，静电荷为零，溶解度最小。（）
6.蛋白质分子中个别氨基酸的取代未必会引起蛋白质活性的改变。（）
7.镰刀红细胞贫血病是一种先天性遗传病，其病因是由于血红蛋白的代谢发生障碍。（）8.在蛋白质和多肽中，只有一种连接氨基酸残基的共价键，即肽键。（）
9.肌红蛋白和血红蛋白的亚基在一级结构上具明显的同源性，它们的构象和功能也很相似，因此这两种蛋白的氧结合曲线也是十分相似的。（）
10.蛋白质的亚基（或称亚单位）和肽链是同义的。（）11.蛋白质的α-螺旋结构通过侧链之间形成氢键而稳定。（）12.构成天然蛋白质的氨基酸，其D－构型和L－型普遍存在。（）
13.构型的改变必须有旧的共价健的破坏和新的共价键的形成，而构象的改变则不发生此变化。（）14.β-折叠是主肽链相当伸展的结构，因此它仅存在于某些纤维状蛋白质中。（）15.天然氨基酸都有一个不对称α-碳原子。（）
16.蛋白质的变性是其立体结构的破坏，因此常涉及肽键的断裂。（）17.双缩脲反应是肽和蛋白质特有的反应，所以二肽也有双缩脲反应。（）
18.同源蛋白质中，保守性较强的氨基酸残基在决定蛋白质三维结构与功能方面起重要作用，因此致死性突变常常与它们的密码子突变有关。（）
19.血红蛋白与肌红蛋白均为氧载体，前者是一个典型的别构(或变构)蛋白，因而与氧结合过程中呈现协同效应，而后者却不是。（）
20.溶液的pH可以影响氨基酸的等电点。（）
21.具有四级结构的蛋白质，当它的每个亚基单独存在时仍能保持蛋白质有的生物活性。（）22.肽键上所有原子和它两端的Cα都位于同一刚性平面上。（）23.β转角是由四个连续的氨基酸残基构成的。（）
五、问答题
1.蛋白质有哪些重要功能？
2.简述蛋白质的α-螺旋和β-折叠的结构要点。
3.稳定蛋白质结构的化学键有哪些？它们分别在哪一级结构中起作用？
4.试比较Gly、Pro与其它常见氨基酸结构的异同，它们对多肽链二级结构的形成有何影响？ 5.试述蛋白质结构与功能的关系。（包括一级结构、高级结构与功能的关系）
6.动物体内血红蛋白和肌红蛋白如何协同完成氧的运输与储存？以血红蛋白和肌红蛋白为例论述蛋白质空间结构与功能的关系。
7.镰刀形细胞贫血病的分子病理学机制是什么？以此为例论述蛋白质一级结构与功能的关系。8.通过下面信息确定一个蛋白的亚基组成：
凝胶层析确定分子质量：200kDa SDS－PAGE确定分子质量：100kDa 加巯基乙醇的SDS－PAGE确定分子质量：40kDa和60kDa。
9.胃液（pH＝1.5）的胃蛋白酶的等电点约为1，远比其它蛋白质低。试问等电点如此低的胃蛋白酶必须存在有大量的什么样的官能团？什么样的氨基酸才能提供这样的基团？
10.已知氨基酸平均分子量为120Da。有一种多肽的分子量是15120Da，如果此多肽完全以α－螺旋形式存在，试计算此α－螺旋的长度和圈数。
第四篇：19 生物化学习题与解析--糖蛋白、蛋白聚糖和细胞外基质
糖蛋白、蛋白聚糖和细胞外基质
一、选择题
（一）A 型题 ． 组成糖蛋白分子中聚糖的单糖不包括
A ． 葡萄糖 B ． 半乳糖 C ． 甘露糖 D ． 岩藻糖 E ． 果糖 2 ． 糖蛋白糖链合成场所为
A ． 细胞膜 B ． 细胞核 C ． 细胞浆 D ． 高尔基体与内质网 E ． 溶酶体 ． N-连接糖基化位点特定序列不可能是 A ． Asn-GLY-Ser/Thr B ． Asn-Ala-Ser/Thr C ． Asn-Val-Ser/Thr D ． Asn-Leu-Ser/Thr E ． Asn-Pro-Ser/Thr 4 ． 不带有硫酸的糖胺聚糖是
A ． 硫酸软骨素 B ． 肝素 C ． 硫酸角质素 D ． 硫酸皮肤素 E ． 透明质酸 5 ． 胶原中最多的氨基酸是
A ． Ser B ． Thr C ． Tyr D ． Gly E ． Val 6 ． 细胞外基质中不含下列哪种蛋白
A ． 胶原蛋白 B ． 纤维蛋白 C ． 蛋白聚糖 D ． 纤连蛋白 E ． 清蛋白 ． 下列关于糖蛋白叙述错误的是
A ． 糖链所占分子的重量百分比一般在 2%—10% B ． 组成糖蛋白分子中聚糖的单糖有 7 种 C ． 合成糖蛋白糖链必须有长萜醇参与
D ． N-连接糖蛋白与 O-连接糖蛋白合成的场所均是内质网和高尔基体 E ． 糖链为分支糖链 ． 下列关于蛋白聚糖的叙述，错误的是 A ． 蛋白聚糖由糖胺聚糖与核心蛋白共价连接 B ． 蛋白聚糖分子中蛋白百分比小于聚糖
C ． 蛋白聚糖分子中也含有 N-或 O-连接聚糖 D ． 聚糖为直链型不分支
E ． 先合成 二 糖单位，再延长糖链 9 ． N-连接聚糖合成时所需糖基供体为
A ． UDP 或 GDP 衍生物
B ． UDP 或 CDP 衍生物 C ． ADP 或 GDP 衍生物
D ． TDP 或 GDP 衍生物 E ． ADP 或 TDP 衍生物 ． 胶原分子结构的叙述错误的是
A ． 结缔组织的主要蛋白质成分 B ． 由 3 条右手 α 螺旋肽链合成 C ． 分子组成中甘氨酸占 1 ／ 3 D ． 三股螺旋的形成与脯氨酸和羟脯氨酸有关 E ． 胶原中重复出现的模序有 Gly-Pro-X 11 ． 下列有关纤连蛋白（Fn）的叙述，错误的是 A ． 血浆中 Fn 主要来自肝细胞 B ． Fn 为二聚体
C ． Fn 的一级结构由三种不同内在序列同源结构重复出现而构成 D ． Fn 主要为 N-连接糖蛋白 E ． Fn 对细胞的作用 通过与胶原结合来完成 12 ． 下列关于层粘连蛋白（Ln）的叙述错误的是
A ． Ln 是由三条多肽链通过盐键连接而成的 B ． Ln 是一种糖蛋白 C ． 具有 Ⅳ 型胶原结合的区域 D ． 含有能与细胞表面受体结合的 RGD 模序 E ． 主要存在于各组织的基底层
（二）B 型题
A ． 长萜醇 B ． 糖醛酸 C ． 三股螺旋 D ． 核心蛋白 E ． 甘露糖 1 ． 糖胺聚糖含有 2 ． 蛋白聚糖含有 3 ． 胶原蛋白含有 ． 糖蛋白中聚糖的单糖有
A ． 五糖核心 B ． 核心蛋白 C ． 核心二糖
D ． 由葡萄糖和半乳糖构成的二糖单位 E ． 甘油醛 5 ． N-连接寡糖有 6 ． O-连接寡糖有
A ． 三股螺旋 B ． 双螺旋 C ． 二条多肽链 D ． 三条多肽链 E ． 一条多肽链 7 ． 胶原蛋白含有 8 ． 层粘连蛋白含有 9 ． 纤连蛋白含有
（三）X 型题 ． 胶原分子结构特点有
A ． 含有三股右手螺旋 B ． 甘氨酸占 1/3、脯氨酸占 1/ 4 C ． 无色氨酸 D ． 半衰期短 E ． 胶原中重复出现的模序有 Gly-Pro-X 2 ． 下列属于糖蛋白的有
A ． 血型抗原 B ． 凝血酶原 C ． 胶原蛋白 D ． 纤连蛋白 E ．层粘连蛋白 3 ． 叙述糖胺聚糖正确的是
A ． 包括透明质酸、肝素、硫酸软骨素 B ． 由二糖单位重复连接而成 C ． 与核心蛋白共价结合 D ． 含有糖醛酸 E ．可分支
二、是非题 ． 糖蛋白的聚糖主要有 N-连接和 O-连接型方式。． 不同种属、组织的同一种糖蛋白的 N-连接聚糖的含量和结构是相同的。3 ． 聚糖只能影响蛋白部分的构象、聚合、溶解及降解，不能参与糖蛋白的相互识别和结合。． 糖胺聚糖是由二糖单位重复连接而成，其二糖单位可以不含有糖胺。5 ． 体内的糖胺聚糖有 6 种，除透明质酸外都带有硫酸。． 凝集素是一类非抗体的糖蛋白，能专一地识别糖类，并以共价键的方式相结合。． 胶原是结缔组织的主要蛋白质成分，不同胶原有截然不同的形态和功能。8 ． 不同组织来源的纤连蛋白，其分子量、基本空间结构及生物学性质各不相同。． 聚糖的延长和加工修饰是先合成二糖单位，再逐个加上单糖。10 ． 具有功能的糖蛋白二聚体，往往依靠糖糖相互作用维系亚基的聚合和构象。
三、填空题 ．糖复合物主要包括 ________、________、________。2 ．糖蛋白和蛋白聚糖都是由 ________ 键连接的 ________ 和 ________ 两部分组成。．糖蛋白聚糖与蛋白质的连接方式有 ________、________。4 ． N-连接聚糖分为三型 ________、________、________。5 ．蛋白聚糖主要由 ________ 共价连接于 ________ 所组成。另外还含有一些 ________ 或 ________ 连接聚糖。．硫酸软骨素的二糖由 ________ 和 ________ 组成。7 ．透明质酸的二糖单位为 ________ 和 ________。8 ．细胞外基质（ECM）由三类成分组成 ________、________、________。9 ． ECM 中专一蛋白有 ________、________、________ 等 ．胶原的氨基酸组成特征是占 1/3 的是 ________，占约 1/4 的是 ________。尚特有 ________ 和 ________。． O-连接寡糖链的核心二糖由 ________ 和 ________ 构成，连接于蛋白质 ________ 的羟基。12 ． N-连接寡糖链以 ________ 为糖链载体，在 _______ 和 ________ 中进行合成、加工。． 蛋白质 ________ 糖基化是可逆的单糖修饰，主要发生于 ________ 和 ________。
四、名词解释 ． glycoprotein 2 ． Glycosaminoglycan(GAG)3 ． fibronectin（Fn）4 ． laminin（Ln）5 ． N-linked glycan 6 ． O-linked glycan 7 ． glycomics 8 ． glycoconjugate 9 ．糖基化位点
六、问答题 ． 简述糖蛋白中聚糖的功能。2 ． 简述蛋白聚糖的生理功能。3 ． 简述细胞外基质的成分与功能。． 常见的糖胺聚糖有哪几种？各有何结构特征？
参考答案
一、选择题
（一）A 型题 ． E 2 ． D 3 ． E 4 ． E 5 ． D 6 ． E 7 ． C 8 ． E 9 ． A 10 ． B 11 ． E 12 ． A
（二）B 型题 ． A 2 ． B 3 ． C 4 ． E 5 ． A 6 ． C 7 ． A 8 ． D 9 ． C
（三）X 型题 ． ABCE 2 ． ABCDE 3 ． ABCD
二、是非题 ． A 2 ． B 3 ． B 4 ． B 5 ． A 6 ． B 7 ． A 8 ． B 9 ． B 10.A
三、填空题 ． 糖蛋白 蛋白聚糖 糖脂 2 ． 共价 聚糖 蛋白质 3 ． N-连接 O-连接 ． 高甘露糖型 复杂型 杂合型 5 ． 糖胺聚糖 核心蛋白 N-O-6 ． N-乙酰半乳糖 葡萄糖醛酸 7 ． 葡萄糖醛酸 N-乙酰葡萄糖胺 8 ． 结构蛋白 专一蛋白 蛋白聚糖 9 ． 纤连蛋白 层粘连蛋白 纤维蛋白 ． 甘氨酸 脯氨酸 羟脯氨酸 羟赖氨酸 ． N-乙酰半乳糖 半乳糖 丝氨酸（或苏氨酸）12 ． 长萜醇 内质网 高尔基体 ． β-N-乙酰氨基葡萄糖 膜蛋白 分泌蛋白
四、名词解释 ． 糖蛋白，是由糖链与蛋白质共价连接的糖复合物。聚糖为分支糖链，不但影响蛋白质部分的构象、聚合、溶解及降解，还参与糖蛋白的相互识别和结合等。2 ． 蛋白聚糖，由糖链与蛋白质共价连接的糖复合物。聚糖占分子量的 50% 以上，含有一种或多种糖胺聚糖，并由二糖单位重复连接而成，不分支。蛋白聚糖主要功能是构成细胞间的基质。． 纤连蛋白，是一类多功能糖蛋白，由两条肽链组成为单一基因产物，主要由成纤细胞合成，血浆中的主要来自于肝细胞，功能具有多样性。． 层粘连蛋白，是一种由多结构域构成的糖蛋白，由一条 A 链和两条 B 链通过二硫键连接而成，存在于所有组织基底层，主要介导上皮细胞及内皮细胞粘着于基底膜。． N-连接糖蛋白，聚糖中的 N-乙酰葡萄糖胺和多肽链中天冬酰胺残基的酰胺氮以共价连接称之。6 ． O-连接糖蛋白，多肽链中的丝氨酸或苏氨酸残基的羟基与聚糖中的 N-乙酰半乳糖胺以共价连接称之。．糖组学，是后基因组时代的重要研究领域之一，包括聚糖种类、结构鉴定、糖基化位点分析、蛋白质糖基化的机制和功能研究，是对蛋白质和聚糖间的相互作用和功能的全面分析。8 ．糖复合物，是由糖与蛋白质、脂等分子结合形成的一类生物大分子，在体内发挥着其它分子不可替代的作用；主要包括：糖蛋白、蛋白聚糖和糖脂。9 ．糖基化位点，指 N-连接糖蛋白聚糖中具有特定的氨基酸序列，即 Asn-X-Ser/Thr 3 个氨基酸残基组成的序列子才可连接聚糖，这一序列子被称为糖基化位点。
五、问答题 ． 简述糖蛋白中聚糖的功能。
答：糖蛋白中聚糖不但能影响蛋白部分的构象、聚合、溶解及降解，还参与糖蛋白的相互识别和结合等。
（1）聚糖可影响糖蛋白生物活性。
（2）糖蛋白聚糖加工可参与新生肽链折叠。（3）糖蛋白聚糖可参与维系亚基聚合。
（4）聚糖对蛋白质在细胞内的分拣、投送和分泌中起作用。（5）糖蛋白聚糖具有分子间的识别作用。2 ． 简述蛋白聚糖的生理功能。答：蛋白聚糖的主要功能是：
（1）维持组织的正常形态，抵抗局部压力，促进物质交换，阻止细菌通过。（2）参与生物活性物质的储存和释放。（3）调节细胞生长和分化。
（4）参与细胞间信息通讯和细胞与细胞的识别。3 ． 简述细胞外基质的成分与功能。
答：细胞外基质由三种成分构成，结构蛋白，如胶原；专一蛋白，如纤连蛋白、层粘连蛋白；蛋白聚糖。这些成分以不同比例形成多种类型基质成分，各自发挥特定功能。
（1）胶原是结缔组织的主要成分，不同的胶原有不同的形态和功能。（2）纤连蛋白（Fn）是由两条多肽链组成的糖蛋白，功能与其分子中含许多抗蛋白水解酶的结构域直接相关。主要介导细胞基质间相互作用，参与血小板凝集，组织损伤修复与细胞增殖，对修复有一定的作用。（3）层粘连蛋白（Ln）的功能主要是介导上皮细胞及内皮细胞粘着于基底膜，从而影响细胞的生长、分化和运动，目前认为 Ln 对肿瘤细胞的浸润、转移可能有一定的作用。
（4）蛋白聚糖的主要功能是细胞间基质的重要成分。4 ． 常见的糖胺聚糖有哪几种？各有何结构特征？
答：常见的糖胺聚糖有硫酸软骨素、硫酸皮肤素、硫酸角质素、透明质酸、肝素和硫酸类肝素六种。它们的基本结构特征为二糖单位重复连接，二糖单位中一个是糖胺，另一个是糖醛酸；硫酸软骨素为葡萄糖醛酸和 N-乙酰半乳糖胺，硫酸皮肤素为艾杜糖醛酸和 N-乙酰半乳糖胺，硫酸角质素为半乳糖和 N-乙酰葡糖胺，透明质酸为葡萄糖醛酸和 N-乙酰葡糖胺，肝素和硫酸类肝素为葡糖胺和艾杜糖醛酸。
第五篇：功能材料与结构材料的区别
功能材料
具有除力学性能以外的其他物理性能的特殊材料。
功能材料是指那些具有优良的电学、磁学、光学、热学、声学、力学、化学、生物医学功能，特殊的物理、化学、生物学效应，能完成功能相互转化，主要用来制造各种功能元器件而被广泛应用于各类高科技领域的高新技术材料
功能材料是新材料领域的核心，是国民经济、社会发展及国防建设的基础和先导。它涉及信息技术、生物工程技术、能源技术、纳米技术、环保技术、空间技术、计算机技术、海洋工程技术等现代高新技术及其产业。功能材料不仅对高新技术的发展起着重要的推动和支撑作用，还对我国相关传统产业的改造和升级，实现跨越式发展起着重要的促进作用。功能材料种类繁多，用途广泛，正在形成一个规模宏大的高技术产业群，有着十分广阔的市场前景和极为重要的战略意义。世界各国均十分重视功能材料的研发与应用，它已成为世界各国新材料研究发展的热点和重点，也是世界各国高技术发展中战略竞争的热点。在全球新材料研究领域中，功能材料约占 85 %。我国高技术(863)计划、国家重大基础研究[973]计划、国家自然科学基金项目中均安排了许多功能材料技术项目（约占新材料领域70%比例），并取得了大量研究成果。
新型功能材料国外发展现状
当前国际功能材料及其应用技术正面临新的突破，诸如超导材料、微电子材料、光子材料、信息材料、能源转换及储能材料、生态环境材料、生物医用材料及材料的分子、原子设计等正处于日新月异的发展之中，发展功能材料技术正在成为一些发达国家强化其经济及军事优势的重要手段。超导材料
以NbTi、Nb3Sn为代表的实用超导材料已实现了商品化，在核磁共振人体成像（NMRI）、超导磁体及大型加速器磁体等多个领域获得了应用；SQUID作为超导体弱电应用的典范已在微弱电磁信号测量方面起到了重要作用，其灵敏度是其它任何非超导的装置无法达到的。但是，由于常规低温超导体的临界温度太低，必须在昂贵复杂的液氦(4.2K)系统中使用，因而严重地限制了低温超导应用的发展。
高温氧化物超导体的出现，突破了温度壁垒，把超导应用温度从液氦（4.2K）提高到液氮（77K）温区。同液氦相比，液氮是一种非常经济的冷媒，并且具有较高的热容量，给工程应用带来了极大的方便。另外，高温超导体都具有相当高的上临界场[H c2(4K)>50T]，能够用来产生20T以上的强磁场，这正好克服了常规低温超导材料的不足之处。正因为这些由本征特性Tc、Hc2所带来的在经济和技术上的巨大潜在能力，吸引了大量的科学工作者采用最先进的技术装备，对高Tc超导机制、材料的物理特性、化学性质、合成工艺及显微组织进行了广泛和深入的研究。高温氧化物超导体是非常复杂的多元体系，在研究过程中遇到了涉及多种领域的重要问题，这些领域包括凝聚态物理、晶体化学、工艺技术及微结构分析等。一些材料科学研究领域最新的技术和手段，如非晶技术、纳米粉技术、磁光技术、隧道显微技术及场离子显微技术等都被用来研究高温超导体，其中许多研究工作都涉及了材料科学的前沿问题。高温超导材料的研究工作已在单晶、薄膜、体材料、线材和应用等方面取得了重要进展。
生物医用材料
作为高技术重要组成部分的生物医用材料已进入一个快速发展的新阶段，其市场销售额正以每年16%的速度递增，预计20年内，生物医用材料所占的份额将赶上药物市场，成为一个支柱产业。生物活性陶瓷已成为医用生物陶瓷的主要方向；生物降解高分子材料是医用高分子材料的重要方向；医用复合生物材料的研究重点是强韧化生物复合材料和功能性生物复合材料，带有治疗功能的HA生物复合材料的研究也十分活跃。
能源材料
太阳能电池材料是新能源材料研究开发的热点，IBM公司研制的多层复合太阳能电池，转换率高达40%。美国能源部在全部氢能研究经费中，大约有50%用于储氢技术。固体氧化物燃料电池的研究十分活跃，关键是电池材料，如固体电解质薄膜和电池阴极材料，还有质子交换膜型燃料电池用的有机质子交换膜等，都是目前研究的热点。
生态环境材料
生态环境材料是20世纪90年代在国际高技术新材料研究中形成的一个新领域，其研究开发在日、美、德等发达国家十分活跃，主要研究方向是：①直接面临的与环境问题相关的材料技术，例如，生物可降解材料技术，CO 2 气体的固化技术，SOx、NOx催化转化技术、废物的再资源化技术，环境污染修复技术，材料制备加工中的洁净技术以及节省资源、节省能源的技术；②开发能使经济可持续发展的环境协调性材料，如仿生材料、环境保护材料、氟里昂、石棉等有害物质的替代材料、绿色新材料等；③材料的环境协调性评价。
智能材料
智能材料是继天然材料、合成高分子材料、人工设计材料之后的第四代材料，是现代高技术新材料发展的重要方向之一，将支撑未来高技术的发展，使传统意义下的功能材料和结构材料之间的界线逐渐消失，实现结构功能化、功能多样化。科学家预言，智能材料的研制和大规模应用将导致材料科学发展的重大革命。国外在智能材料的研发方面取得很多技术突破，如英国宇航公司在导线传感器，用于测试飞机蒙皮上的应变与温度情况；英国开发出一种快速反应形状记忆合金，寿命期具有百万次循环，且输出功率高，以它作制动器时、反应时间，仅为10分钟；在压电材料、磁致伸缩材料、导电高分子材料、电流变液和磁流变液等智能材料驱动组件材料在航空上的应用取得大量创新成果。
国内功能材料发展的现状和差距
我国非常重视功能材料的发展，在国家攻关、“ 863”、“973”、国家自然科学基金等计划中，功能材料都占有很大比例。在“九五”“十五”国防计划中还将特种功能材料列为“国防尖端”材料。这些科技行动的实施，使我国在功能材料领域取得了丰硕的成果。在“863”计划支持下，开辟了超导材料、平板显示材料、稀土功能材料、生物医用材料、储氢等新能源材料，金刚石薄膜，高性能固体推进剂材料，红外隐身材料，材料设计与性能预测等功能材料新领域，取得了一批接近或达到国际先进水平的研究成果，在国际上占有了一席之地。镍氢电池、锂离子电池的主要性能指标和生产工艺技术均达到了国外的先进水平，推动了镍氢电池的产业化；功能陶瓷材料的研究开发取得了显著进展，以片式电子组件为目标，我国在高性能瓷料的研究上取得了突破，并在低烧瓷料和贱金属电极上形成了自己的特色并实现了产业化，使片式电容材料及其组件进入了世界先进行列； 高档钕铁硼产品的研究开发和产业化取得显著进展，在某些成分配方和相关技术上取得了自主知识产权； 功能材料还在“两弹一星”、“四大装备四颗星”等国防工程中作出了举足轻重的贡献。目前世界各国功能材料的研究极为活跃，充满了机遇和挑战，新技术、新专利层出不穷。发达国家企图通过知识产权的形式在特种功能材料领域形成技术垄断，并试图占领中国广阔的市场，这种态势已引起我国的高度重视。近年来，我国在新型稀土永磁、生物医用、生态环境材料、催化材料与技术等领域加强了专利保护。但是，我们应该看到，我国目前功能材料的创新性研究不够，申报的专利数，尤其是具有原创性的国际专利数与我国的地位远不相称。我国功能材料在系统集成方面也存在不足，有待改进和发展。
国内外功能材料社会经济发展需求分析 功能材料的国外需求分析
根据预测，2001年新材料技术产业在世界市场的销售额将超过4000亿美元,，其中功能材料约占75～80%。某些特种功能材料就其单项而言，其市场也是巨大的。1995年信息功能陶瓷材料及其制品的世界市场销售额已达210亿美元，预期到2010年将达到800亿美元；2000年超导材料销售额已达80亿美元,预测2010年的年销售额预计将达到600亿美元，其中高温超导电力设备的全球销售额可达50-60亿美元,到2020年，全球与超导相关的产业的产值（按1995年的价格估算）可能达到1500亿到2000亿美元，其中高温超导占60%；2010年全球钕铁硼永磁材料的市场需求量将达14.6万吨,产值达80亿美元，带动相关产业产值700亿美元；生物医用材料是一个正在迅速发展的高技术领域，目前全球生物医用材料及制品的产值超过700亿美元，美国约为400亿美元，与半导体产业相当，是美国经济中最活跃、出口量最大的6个产业之一，近年来一直保持每年20%以上的速率持续增长，预计到本世纪前十年左右,生物医用材料产业将达到药物市场的份额；随着可持续发展政策被各国政府的广泛采纳，生态环境材料的市场需求也将迅速增加，估计2010年的社会需求将高于500亿美元。可见，在全球经济中，特种功能材料无论是需求的规模，还是需求的增长速度，都是相当惊人的。
功能材料的国内需求分析
中国作为一个 12亿人口的大国，正在实施宏伟的第三步发展战略，这一根本国情加之特种功能材料在经济社会发展中的重要作用和地位，决定了我国对功能材料的需求将是巨大的。功能材料不仅是发展我国信息技术、生物技术、能源技术等高技术领域和国防建设的重要基础材料，而且是改造与提升我国基础工业和传统产业的基础 ,直接关系到我国资源、环境及社会的可持续发展。
我国国防现代化建设一直受到以美国为首的西方国家的封锁和禁运，所以我国国防用关键特种功能材料是不可能依靠进口来解决的，必须要走独立自主、自力更生的道路。如军事通信、航空、航天、导弹、热核聚变、激光武器、激光雷达、新型战斗机、主战坦克以及军用高能量密度组件等，都离不开特种功能材料的支撑。
我国经济的快速增长和社会可持续发展，对发展新型能源及能源材料具有迫切的需求。能源材料是发展能源技术、提高能源生产和利用效率的关键因素，我国目前是世界上能源消费增长最快的国家，同时也是能源紧缺的国家。发展电动汽车、使用清洁能源、节约石油资源等政策措施使得新型能源转换及储能材料的需求不断增加。近年来，随着电子信息技术的迅猛发展，我国便携式电器如手提电话、笔记本计算机用户每年均以超过 20%的速度增加，形成了一个对小型高能量密度电池的巨大社会需求。
随着移动通信等新一代电子信息技术的迅速崛起，作为一大批基础电子元器件技术核心的信息功能陶瓷日益成为我国发展相关高技术的需求重点。按照 5%的世界市场占有率计，2010 年我国信息功能陶瓷材料及制品的年销售额将达 300亿元人民币，对信息通讯产业发展具有举足轻重的作用。
国是一个稀土大国，其工业储量占世界总储量的 70%以上，发展稀土功能材料我国有着独特的资源优势。例如，稀土永磁材料全世界的年平均增长率为23%,而我国高达60%，1995年全球的钕铁硼永磁材料的生产总量为6000吨，其中我国为2000吨，占总量的1/3，预测2010年全球钕铁硼永磁材料的产量将达14.6万吨，产值达80亿美元,其中我国的产量将达5.4万吨，产值达20多亿美元，相关器件产值达100～150亿美元。稀土在发光、催化等领域的应用也具有广阔的市场需求。
我国西部还拥有一些储量丰富的资源，如稀土、钨、钛、钼、钽、铌、钒、锂等，有的工业储量甚至占世界总储量的一半以上，这些资源均是特种功能材料的重要原材料。研究开发与上述元素相关的特种功能材料，拓宽其应用领域，取得自主知识产权，将大幅度地提高我国相关特种功能材料及制品的国际市场竞争力，这对实现西部资源的高附加值利用，将西部的资源优势转化为技术优势和经济优势具有重要意义，将有力地支持国家的西部大开发。随着我国人民生活质量的进一步改善和提高 ,我国潜在的生物医用材料市场将很快转化为充满勃勃生机的现实市场,从而创造出巨大的社会经济效益，成为国民经济的一个支柱产业。我国已确定“在发展中解决保护，在保护环境的基础上实现持续发展”的原则，签署了有关国际公约，并通过了国家有关环境保护的法律、法规，这些都为生态环境材料需求发展创造了有利条件。发展生态环境材料，除了在社会和经济方面具有巨大的需求之外，在政治上还对我国加入 WTO，融入国际社会，提升国际地位具有重要作用。此外，生态环境材料还对我国的“科技、人文、绿色”奥运工程起着特殊的作用。
总之，在未来的五到十年，我国经济、社会及国家安全对功能材料有着巨大的需求，功能材料是关系到我国能否顺利实现第三步战略目标的关键新材料。
结构材料
1.定义
结构材料(structural material)是以力学性能为基础，以制造受力构件所用材料，当然，结构材料对物理或化学性能也有一定要求，如光泽、热导率、抗辐照、抗腐蚀、抗氧化等。建筑工程中主体结构材料有钢筋水泥 沙子石子
2.分类
现代通信、计算机、信息网络技术、集成微机械智能系统、工业自动化和家电等以电子信息技术为基础的高技术产业迅速发展，推动了系列信息功能材料的研究、发展，以及广泛应用。研制与开发具有高比强度、高比刚度、耐高温、耐磨损、耐腐蚀等性能结构材料，是新一代高性能结构材料发展的主要方向。材料细分领域庞大复杂，涉及约70家A股上市公司。我们根据主要新材料的发展方向，将其分为金属新材料、新型无机非金属材料、高分子及复合材料三大类。
一、金属类材料
金属新材料按功能和应用领域可划分为高性能金属结构材料和金属功能材料。高性能金属结构材料指与传统结构材料相比具备更高的耐高温性、抗腐蚀性、高延展性等特性的新型金属材料，主要包括钛、镁、锆及其
合金、钽铌、硬质材料等，以及高端特殊钢、铝新型材等。金属功能材料指具有辅助实现光、电、磁或其他特殊功能的材料，包括磁性材料、金属能源材料、催化净化材料、信息材料、超导材料、功能陶瓷材料等。
在众多品种中，我们建议重点关注稀土永磁材料。与其他材料相比，稀土具有优异的光、电、磁、催化等
物理特性，近年来在新兴领域的应用急速增长，其中永磁材料是稀土应用领域最重要的组成部分，2009年永磁材料占稀土新材料消费总量的57%。在国家新兴产业政策的推动下，新能源汽车、风力发电、节能家电等领域将拉动稀土永磁材料钕铁硼磁体的需求出现爆发式增长。建议重点关注钕铁硼行业龙头中科三环、宁波韵升，以及稀土资源类企业包钢稀土、厦门钨业等。钢铁材料、稀有金属新材料、高温合金、高性能合金是属于金属类工程结构材料。①、钢铁材料和稀有金属新材料
钢铁材料提高钢材的质量、性能，延长使用周期，在钢铁材料生产中，应用信息技术改造传统的生产工艺，提高生产过程的自动化和智能化程度，实现组织细化和精确控制，提高钢材洁净度和高均匀度，出现低温轧制、临界点温度轧制、铁素体轧制等新工艺。
稀有金属新材料指高强、高韧、高损伤容限钛合金，以及热强钛合金、锆合金、难熔金属合金、钽钨合金、高精度铍材等。②、高温合金和高性能合金
高温结构材料主要种类包括：高温合金、粉末合金、高温结构金属间化合物，以及高熔点金属间化合物等。
二、新型无机非金属材料
无机非金属材料指某些元素的氧化物、碳化物、氮化物、硼化物、硫系化合物和硅酸盐、钛酸盐、铝酸盐、磷酸盐等含氧酸盐为主要组成的无机材料，主要包括陶瓷、玻璃、水泥、耐火材料、搪瓷、磨料等。新型无机非金属材料指经过微观结构设计、精确化学计量、先进制备技术而达到不含有害元素且具有特定性能的材料。
从材料种类看，新型陶瓷具有强度高、耐高温、耐磨损等特点，主要应用于汽车、火车、飞机、机械等制造业，个股可关注生产陶瓷轴承的轴研科技和生产陶瓷刹车片的博云新材；陶瓷纤维具有重量轻、热稳定性好、导热率低的特性，广泛应用于节能环保、机械、冶金化工等领域，个股可关注北京利尔、鲁阳股份；新型玻璃中，玻璃基板是构成液晶显示器件的一个重要基本部件，目前全世界仅4家企业能够制造玻璃基板，国内企业彩虹股份已取得玻璃基板的技术突破，有望在年底前实现量产，可保持关注。
高温结构陶瓷材料是先进陶瓷材料发展的重点，其主要应用目标是燃气轮机和重载卡车用低散热柴油机。采用陶瓷发动机可以提高热效率，降低燃料消耗。
三、高分子合成材料
高分子及复合材料是新材料领域的重要组成部分，具有优良的物理、化学性能和优异的加工特性，被广泛应用于信息产业、航空航天、生物医药、交通运输、机械仪表、建筑和能源等国民经济重要领域，包括橡胶、塑料、纤维、涂料、胶粘剂和高分子基复合材料。在细分品种中，建议重点关注改性塑料中的龙头企业金发科技，新型橡胶中的时代新材，纤维类别中生产覆膜滤材的中材科技和生产耐热聚酰亚胺纤维的深圳惠程，以及生产新型胶粘剂的回天胶业。
新型高分子结构材料发展的重点是特种工程塑料、有机硅材料、有机氟材料、高性能纤维、高性能合成橡胶、高性能树脂等。合成树脂是在迅速发展中的材料。高性能乙丙橡胶生产技术已经进入新阶段，以活性阴离子聚合、活性阳离子聚合，以及弹性体改性和热塑化等技术为开发的热点。
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