1、生物化学思考题答案生物化学思考题答案【篇一：生物化学课后答案】s=txt第三章 氨基酸 提要 氨基酸是两性电解质。当ph接近1时，氨基酸的可解离基团全部质子化，当ph在13左右时，则全部去质子化。在这中间的某一ph（因不同氨基酸而异），氨基酸以等电的兼性离子（h3n+chrcoo-）状态存在。某一氨基酸处于净电荷为零的兼性离子状态时的介质ph称为该氨基酸的等电点，用pi表示。 参与蛋白质组成的氨基酸中色氨酸、酪氨酸和苯丙氨酸在紫外区有光吸收，这是紫外吸收法定量蛋白质的依据。核磁共振（nmr）波谱技术在氨基酸和蛋白质的化学表征方面起重要作用。 氨基酸分析分离方法主要是基于氨基酸的酸碱性质和极性大
2、小。常用方法有离子交换柱层析、高效液相层析（hplc）等。 习题 1.写出下列氨基酸的单字母和三字母的缩写符号：精氨酸、天冬氨酸、谷氨酰氨、谷氨酸、苯丙氨酸、色氨酸和酪氨酸。见表3-1 表3-1 氨基酸的简写符号 名称 三字母符号 单字母符号 名称 丙氨酸(alanine) ala a 亮氨酸(leucine) 三字母符号 单字母符号 leu l m 精氨酸(arginine) arg r 赖氨酸(lysine) lys k 天冬酰氨(asparagines) asn n 甲硫氨酸(蛋氨酸)(methionine) met 天冬氨酸(aspartic acid) asp d asn和/或asp
3、 asx b 半胱氨酸(cysteine) cys c 谷氨酰氨(glutamine) gln q 谷氨酸(glutamic acid) glu e gln和/或glu gls z 甘氨酸(glycine) gly g 苯丙氨酸(phenylalanine)pro p 丝氨酸(serine) ser s 苏氨酸(threonine) thr t phe f 脯氨酸(praline)色氨酸(tryptophan)trp w 组氨酸(histidine) his h 酪氨酸(tyrosine) tyr y 异亮氨酸(isoleucine) ile i 缬氨酸(valine) val v解：ph =
4、 pka + lg20% pka = 10.53 (见表3-3，p133) ph = 10.53 + lg20% = 9.83 解：ph = pka + lg2/3% pka = 4.25 ph = 4.25 + 0.176 = 4.426 4、计算下列物质0.3mol/l溶液的ph：(a)亮氨酸盐酸盐；(b)亮氨酸钠盐；(c)等电亮氨酸。 (a)约1.46,(b)约11.5, (c)约6.05 5、根据表3-3中氨基酸的pka值，计算下列氨基酸的pi值：丙氨酸、半胱氨酸、谷氨酸和精氨酸。pi:6.02;5.02;3.22;10.76 解：pi = 1/2（pka1+ pka2） pi(ala
5、) = 1/2（2.34+9.69）= 6.02 pi(cys) = 1/2（1.71+10.78）= 5.02 pi(glu) = 1/2（2.19+4.25）= 3.22 pi(ala) = 1/2（9.04+12.48）= 10.76 6、向1l1mol/l的处于等电点的甘氨酸溶液加入0.3molhcl，问所得溶液的ph是多少？如果加入0.3mol naoh以代替hcl时，ph将是多少？ph：2.71；9.23 7、将丙氨酸溶液（400ml）调节到ph8.0，然后向该溶液中加入过量的甲醛，当所得溶液用碱反滴定至ph8.0时，消耗0.2mol/l naoh溶液250ml。问起始溶液中丙氨酸
6、的含量为多少克？4.45g 9、说明用含一个结晶水的固体组氨酸盐酸盐（相对分子质量=209.6；咪唑基pka=6.0）和1mol/l koh配制1lph6.5的0.2mol/l组氨酸盐缓冲液的方法取组氨酸盐酸盐41.92g(0.2mol)，加入352ml 1mol/l koh，用水稀释至1l 10、为什么氨基酸的茚三酮反映液能用测压法定量氨基酸？ 11、l-亮氨酸溶液（3.0g/50ml 6mol/l hcl）在20cm旋光管中测得的旋光度为+1.81o。计算l-亮氨酸在6mol/l hcl中的比旋（a）。a=+15.1o 12、标出异亮氨酸的4个光学异构体的（r，s）构型名称。参考图3-15
7、 13、甘氨酸在溶剂a中的溶解度为在溶剂b中的4倍，苯丙氨酸在溶剂a中的溶解度为溶剂b中的两倍。利用在溶剂a和b之间的逆流分溶方法将甘氨酸和苯丙氨酸分开。在起始溶液中甘氨酸含量为100mg ，苯丙氨酸为81mg ，试回答下列问题：(1)利用由4个分溶管组成的逆流分溶系统时，甘氨酸和苯丙氨酸各在哪一号分溶管中含量最高？（2）在这样的管中每种氨基酸各为多少毫克？（1）第4管和第3管；（2）51.2mg gly+24mg phe和38.4mggly+36mg phe 解：根据逆流分溶原理，可得： 对于gly：kd = ca/cb = 4 = q(动相)/p（静相） p+q = 1 = (1/5 +
8、4/5) 4个分溶管分溶3次：（1/5 + 4/5）3=1/125+2/125+48/125+64/125 对于phe：kd = ca/cb = 2 = q(动相)/p（静相） p+q = 1 = (1/3 + 2/3) 4个分溶管分溶3次：（1/3 + 2/3）3=1/27+6/27+12/27+8/27 故利用4个分溶管组成的分溶系统中，甘氨酸和苯丙氨酸各在4管和第3管中含量最高，其中： 14、指出在正丁醇：醋酸：水的系统中进行纸层析时，下列混合物中氨基酸的相对迁移率（假定水相的ph为4.5）：(1)ile, lys; (2)phe, ser (3)ala, val, leu; (4)pr
9、o, val (5)glu, asp; (6)tyr, ala, ser, his. ile lys；phe, ser；leu val ala,；val pro；gluasp；tyr alaserhis 解：根据p151 图3-25可得结果。 15将含有天冬氨酸(pi=2.98)、甘氨酸(pi=5.97)、亮氨酸(pi=6.53)和赖氨酸(pi=5.98)的柠檬酸缓冲液，加到预先同样缓冲液平衡过的强阳离交换树脂中，随后用爱缓冲液析脱此柱，并分别收集洗出液，这5种氨基酸将按什么次序洗脱下来？asp, thr, gly, leu, lys 解：在ph3左右，氨基酸与阳离子交换树脂之间的静电吸引的大
10、小次序是减刑氨基酸(a2+)中性氨基酸(a+)酸性氨基酸(a0)。因此氨基酸的洗出顺序大体上是酸性氨基酸、中性氨基酸，最后是碱性氨基酸，由于氨基酸和树脂之间还存在疏水相互作用，所以其洗脱顺序为：asp, thr, gly, leu, lys。 第四章 蛋白质的共价结构 提要 蛋白质分子是由一条或多条肽链构成的生物大分子。多肽链是由氨基酸通过肽键共价连接而成的，各种多肽链都有自己特定的氨基酸序列。蛋白质的相对分子质量介于6000到1000000或更高。 蛋白质分为两大类：单纯蛋白质和缀合蛋白质。根据分子形状可分为纤维状蛋白质、球状蛋白质和膜蛋白质。此外还可按蛋白质的生物学功能分类。 为了表示蛋白
11、质结构的不同组织层次，经常使用一级结构、二级结构、三级结构和四级结构这样一些专门术语。一级结构就是共价主链的氨基酸序列，有时也称化学结构。二、三和四级结构又称空间结构（即三维结构）或高级结构。 蛋白质的生物功能决定于它的高级结构，高级结构是由一级结构即氨基酸序列决定的，二氨基酸序列是由遗传物质dna的核苷酸序列规定的。 肽键（conh）是连接多肽链主链中氨基酸残缺的共价键，二硫键是使多肽链之间交联或使多肽链成环的共价键。 多肽链或蛋白质当发生部分水解时，可形成长短不一的肽段。除部分水解可以产生小肽之外，生物界还存在许多游离的小肽，如谷胱甘肽等。小肽晶体的熔点都很高，这说明短肽的晶体是离子晶格、
12、在水溶液中也是以偶极离子存在的。 测定蛋白质一级结构的策略是：（1）测定蛋白质分子中多肽链数目；（2）拆分蛋白质分子的多肽链；（3）断开多肽链内的二硫桥；（4）分析每一多肽链的氨基酸组成；（5）鉴定多肽链的n-末端和c-末端残基；（6）断裂多肽链成较小的肽段，并将它们分离开来；（7）测定各肽段的氨基酸序列；（8）利用重叠肽重建完整多肽链的一级结构；（9）确定半胱氨酸残基形成的s-s交联桥的位置。 序列分析中的重要方法和技术有：测定n-末端基的苯异硫氰酸酯（pitc）法，分析c-末端基的羧肽酶法，用于多肽链局部断裂的酶裂解和cnbr化学裂解，断裂二硫桥的巯基乙醇处理，测定肽段氨基酸序列的edma
13、n化学降解和电喷射串联质谱技术，重建多肽链一级序列的重叠肽拼凑法以及用于二硫桥定位的对角线电泳等。 在不同生物体中行使相同或相似功能的蛋白质称同源蛋白质。同源蛋白质具有明显的序列相似性(称序列同源),两个物种的同源蛋白质，其序列间的氨基酸差异数目与这些物种间的系统发生差异是成比例的。并根据同源蛋白质的氨基酸序列资料建立起进化树。同源蛋白质具有共同的进化起源。 在生物体内有些蛋白质常以前体形试合成，只有按一定方式裂解除去部分肽链之后才出现生物活性，这一现象称蛋白质的激活。血液凝固是涉及氨基酸序列断裂的一系列酶原被激活的结果，酶促激活的级联放大，使血凝块迅速形成成为可能。凝血酶原和血清蛋白原是两个
14、最重要的血凝因子。血纤蛋白蛋白原在凝血酶的作用下转变为血清蛋白凝块（血块的主要成分）。 我国在20世纪60年代首次在世界上人工合成了蛋白质结晶牛胰岛素。近二、三十年发展起来的固相肽合成是控制合成技术上的一个巨大进步，它对分子生物学和基因工程也就具有重要影响和意义。至今利用merrifield固相肽合成仪已成功地合成了许多肽和蛋白质。 习题 1.如果一个相对分子质量为12000的蛋白质，含10种氨基酸，并假设每种氨基酸在该蛋白质分子中的数目相等，问这种蛋白质有多少种可能的排列顺序？10100 解：1012000/120=10100 2、有一个a肽，经酸解分析得知为lys、his、asp、glu2
15、、ala以及val、tyr忽然两个nh3分子组成。当a肽与fdnb试剂反应后得dnp-asp；当用羧肽酶处理后得游离缬氨酸。如果我们在实验中将a肽用胰蛋白酶降解时，得到两种肽，其中一种（lys、asp、glu、ala、tyr）在ph6.4时，净电荷为零，另一种（his、glu以及val）可给除dnp-his，在ph6.4时，带正电荷。此外，a肽用糜蛋白酶降解时，也得到两种肽，其中一种（asp、ala、tyr）在ph6.4时全中性，另一种（lys、his、glu2以及val）在ph6.4时带正电荷。问a肽的氨基酸序列如何？asn-ala-tyr-glu-lys-his-gln-val 解：1、n
16、-末端分析：fdnb法得：asp-； 2、c-末端分析：羧肽酶法得：-val； 3、胰蛋白酶只断裂赖氨酸或精氨酸残基的羧基形成的肽键，得到的是以arg和lys为c-末端残基的肽断。酸水解使asnasp+ nh4+，由已知条件（lys、asp、glu、ala、tyr）可得：asn-( )-( )-( )-lys-( )-( )-val； 4、fdnb法分析n-末端得dnp-his，酸水解使glnglu+nh4+由已知条件（his、glu、val）可得：asn-( )-( )-( )-lys-his-gln-val； 5、糜蛋白酶断裂phe、trp和tyr等疏水氨基酸残基的羧基端肽键。由题，得到的
17、一条肽（asp、ala、tyr）结合（3）、（4）可得该肽的氨基酸序列为：asn-ala-tyr-glu-lys-his-gln-val它们的氨基酸组成分别是arg、pro和phe、tyr、lys、ser、ala。试问此七肽的一级结构怎样？它是一个环肽，序列为：-phe-ser-ala-tyr-lys-pro-arg- （2）糜蛋白酶断裂phe、trp和tyr等疏水氨基酸残基的羧基端肽键，由已知两肽段氨基酸组成（ala、tyr、ser和pro、phe、lys、arg）可得：-( )-( )-tyr-和-( )-( )-( )-phe-； （3）由（2）得的两肽段分别与fdnb反应，分别产生dn
18、p-ser和dnp-lys可知该两肽段的n-末端分别为-ser-和-lys-，结合（2）可得：-ser-ala-tyr-和-lys-( )-( )-phe-； （4）胰蛋白酶专一断裂arg或lys残基的羧基参与形成的肽键，由题生成的两肽段氨基酸组成（arg、pro和phe、tyr、lys、ser、ala）可得：-pro-arg-和-( )-( )-( )-( )-lys； 综合（2）、（3）、（4）可得此肽一级结构为：-lys-pro-arg-phe-ser-ala-tyr- 6、一个多肽可还原为两个肽段，它们的序列如下：链1为ala-cys-phe-pro-lys-arg-trp-cys-a
19、rg- arg- val-cys；链2为cys-tyr-cys-phe-cys。当用嗜热菌蛋白酶消化原多肽（具有完整的二硫键）时可用下列各肽：（1）（ala、cys2、val）；（2）（arg、lys、phe、pro）；（3）(arg2、cys2、trp、tyr)；（4）(cys2、phe)。试指出在该天然多肽中二硫键的位置。（结构如下图）s-s ala-cys-phe-pro-lys-arg-trp-cys-arg-arg-val_cys s s cys-tyr-cys-phe-cys 解：嗜热菌蛋白酶作用专一性较差，根据题中已知条件： （1）消化原多肽得到（ala、cys2、val），说明
20、链1在2位cys 后及11位val前发生断裂，2位cys与12位cys之间有二硫键； （2）由链1序列可得该肽段序列为：-phe-pro-lys-arg-； （3）由（1）（2）可知该肽段(arg2、cys2、trp、tyr)中必有一cys来自链2，另一cys为链1中8位cys，即链1中8位cys与链2中的一个cys有二硫键； （4）嗜热菌蛋白酶能水解tyr、phe等疏水氨基酸残基，故此肽（cys2、phe）来自链2，结合（3）中含tyr，可知（3）中形成的二硫键为链1 8位cys与链2中3位cys与链2中3位cys之间；（4）中（cys2、phe）说明链2中1位cys与5位cys中有二硫键。
21、 综合（1）、（2）、（3）、（4）可得结果。 7、一个十肽的氨基酸分析表明其水解液中存在下列产物： nh4+ asp glu tyr arg met pro lys ser phe 并观察下列事实：（1）用羧肽酶a和b处理该十肽无效；（2）胰蛋白酶处理产生两各四肽和游离的lys；（3）梭菌蛋白酶处理产生一个四肽和一个六肽；（4）溴化氢处理产生一个八肽和一个二肽，用单字母符号表示其序列位np；（5）胰凝乳蛋白酶处理产生两个三肽和一【篇二：生化课后习题答案】学研究的对象和内容是什么？ 解答：生物化学主要研究:（1）生物机体的化学组成、生物分子的结构、性质及功能； （2）生物分子分解与合成及反应过
22、程中的能量变化； （3）生物遗传信息的储存、传递和表达； （4）生物体新陈代谢的调节与控制。 2你已经学过的课程中哪些内容与生物化学有关。 提示：生物化学是生命科学的基础学科，注意从不同的角度，去理解并运用生物化学的知识。 3说明生物分子的元素组成和分子组成有哪些相似的规侓。 解答：生物大分子在元素组成上有相似的规侓性。碳、氢、氧、氮、磷、硫等 6 种是 解答 蛋白质、核酸、糖和脂的主要组成元素。碳原子具有特殊的成键性质，即碳原子最外层的 4 个电子可使碳与自身形成共价单键、共价双键和共价三键，碳还可与氮、氧和氢原子形成共 价键。碳与被键合原子形成 4 个共价键的性质,使得碳骨架可形成线性、分
23、支以及环状的多、氧、硫、磷元素构成了生物分子碳骨架上的氨基（nh2） 、羟基（oh） 、羰基（c） 、羧基（cooh） 、巯基（sh） 、磷酸基（po4 ）等功能基团。这些功能基团因氮、硫和磷有着可变的氧化数及 氮和氧有着较强的电负性而与生命物质的许多关键作用密切相关。 生物大分子在结构上也有着共同的规律性。 生物大分子均由相同类型的构件通过一 定的共价键聚合成链状，其主链骨架呈现周期性重复。构成蛋白质的构件是 20 种基本氨基 酸。氨基酸之间通过肽键相连。肽链具有方向性（n 端c 端）,蛋白质主链骨架呈肽单 位重复；核酸的构件是核苷酸,核苷酸通过 3, 5-磷酸二酯键相连，核酸链也具有方 向
24、性(5、3 ),核酸的主链骨架呈磷酸-核糖（或脱氧核糖） 重复；构成脂质的构件 是甘油、脂肪酸和胆碱，其非极性烃长链也是一种重复结构；构成多糖的构件是单糖，单糖 间通过糖苷键相连，淀粉、纤维素、糖原的糖链骨架均呈葡萄糖基的重复。 二 蛋白质化学 1用于测定蛋白质多肽链 n 端、c 端的常用方法有哪些？基本原理是什么？ 解答： （1） n-末端测定法：常采用 2, 4 二硝基氟苯法、edman 降解法、丹磺酰氯法。 2, 4 二硝基氟苯(dnfb 或 fdnb)法：多肽或蛋白质的游离末端氨基与 2, 4 二硝基氟苯 2, 4 dnfb） （ 反应 （sanger 反应） 生成 dnp多肽或 dn
25、p蛋白质。 ， 由于 dnfb 与氨基形成的键对酸水解远比肽键稳定，因此 dnp多肽经酸水解后，只有 n末端氨基 酸为黄色 dnp氨基酸衍生物，其余的都是游离氨基酸。 丹磺酰氯(dns)法：多肽或蛋白质的游离末端氨基与与丹磺酰氯（dnscl）反应 生成 dns多肽或 dns蛋白质。 由于 dns 与氨基形成的键对酸水解远比肽键稳定， 因此 dns多肽经酸水解后，只有 n末端氨基酸为强烈的荧光物质 dns氨基酸，其余的都 是游离氨基酸。 苯异硫氰酸脂（pitc 或 edman 降解）法：多肽或蛋白质的游离末端氨基与异硫氰 酸苯酯（pitc）反应（edman 反应） ，生成苯氨基硫甲酰多肽或蛋白质
26、。在酸性有机溶剂中 加热时， n末端的 ptc氨基酸发生环化， 生成苯乙内酰硫脲的衍生物并从肽链上掉下来， 除去 n末端氨基酸后剩下的肽链仍然是完整的。 氨肽酶法： 氨肽酶是一类肽链外切酶或叫外肽酶， 能从多肽链的 n 端逐个地向里切。 根据不同的反应时间测出酶水解释放的氨基酸种类和数量， 按反应时间和残基释放量作动力 学曲线，就能知道该蛋白质的 n 端残基序列。 （2）c末端测定法：常采用肼解法、还原法、羧肽酶法。 肼解法：蛋白质或多肽与无水肼加热发生肼解，反应中除 c 端氨基酸以游离形式存 在外，其他氨基酸都转变为相应的氨基酸酰肼化物。 还原法： 肽链 c 端氨基酸可用硼氢 2测得一种血红
27、蛋白含铁 0.426%，计算其最低相对分子质量。一种纯酶按质量计算含 亮氨酸 1.65%和异亮氨酸 2.48%，问其最低相对分子质量是多少？ 因为亮氨酸和异亮氨酸的相对分子质量相等，所以亮氨酸和异亮氨酸的残基数之比为： 1.65%:2.48%=2:3，因此，该酶分子中至少含有 2 个亮氨酸，3 个异亮氨酸。 2 4何谓蛋白质的变性与沉淀？二者在本质上有何区别？ 解答：蛋白质变性的概念：天然蛋白质受物理或化学因素的影响后，使其失去原有的 生物活性，并伴随着物理化学性质的改变，这种作用称为蛋白质的变性。 变性的本质：分子中各种次级键断裂，使其空间构象从紧密有序的状态变成松散无序 的状态，一级结构不
28、破坏。 蛋白质变性后的表现：生物学活性消失； 理化性质改变：溶解度下降，黏度增 加，紫外吸收增加，侧链反应增强，对酶的作用敏感，易被水解。 蛋白质由于带有电荷和水膜，因此在水溶液中形成稳定的胶体。如果在蛋白质溶液中 加入适当的试剂， 破坏了蛋白质的水膜或中和了蛋白质的电荷， 则蛋白质胶体溶液就不稳定 而出现沉淀现象。沉淀机理：破坏蛋白质【篇三：大学 生物化学思考题答案】化学研究的对象和内容是什么？ 解答：生物化学主要研究: （1）生物机体的化学组成、生物分子的结构、性质及功能； （2）生物分子分解与合成及反应过程中的能量变化； （3）生物遗传信息的储存、传递和表达； （4）生物体新陈代谢的调节
29、与控制。 2你已经学过的课程中哪些内容与生物化学有关。 提示：生物化学是生命科学的基础学科，注意从不同的角度，去理解并运用生物化学的知识。 3说明生物分子的元素组成和分子组成有哪些相似的规侓。 解答：生物大分子在元素组成上有相似的规侓性。碳、氢、氧、氮、磷、硫等6种是蛋白质、核酸、糖和脂的主要组成元素。碳原子具有特殊的成键性质，即碳原子最外层的4个电子可使碳与自身形成共价单键、共价双键和共价三键，碳还可与氮、氧和氢原子形成共价键。碳与被键合原子形成4个共价键的性质,使得碳骨架可形成线性、分支以及环状的多种多性的化合物。特殊的成键性质适应了生物大分子多样性的需要。氮、氧、硫、磷元素构成了生物 分
30、子碳骨架上的氨基（nh2）、羟基（oh）、羰基（c）、羧基（cooh）、巯基（sh）、磷酸基（po4 ）等功能基团。这些功能基团因氮、硫和磷有着可变的氧化数及氮和氧有着较强的电负性而与生命物质的许多关键作用密切相关。 生物大分子在结构上也有着共同的规律性。生物大分子均由相同类型的构件通过一定的共价键聚合成链状，其主链骨架呈现周期性重复。构成蛋白质的构件是20种基本氨基酸。氨基酸之间通过肽键相连。肽链具有方向性（n 端c端）,蛋白质主链骨架呈“肽单位”重复；核酸的构件是核苷酸,核苷酸通过3, 5-磷酸二酯键相连，核酸链也具有方向性(5、3 ),核酸的主链骨架呈“磷酸-核糖（或脱氧核糖）”重复；构
31、成脂质的构件是甘油、脂肪酸和胆碱，其非极性烃长链也是一种重复结构；构成多糖的构件是单糖，单糖间通过糖苷键相连，淀粉、纤维素、糖原的糖链骨架均呈葡萄糖基的重复。 2 蛋白质化学 1用于测定蛋白质多肽链n端、c端的常用方法有哪些？基本原理是什么？ 解答：（1） n-末端测定法：常采用2,4二硝基氟苯法、edman降解法、丹磺酰氯法。 2,4二硝基氟苯(dnfb或fdnb)法：多肽或蛋白质的游离末端氨基与2,4二硝基氟苯（2,4dnfb）反应（sanger反应），生成dnp多肽或dnp蛋白质。由于dnfb与氨基形成的键对酸水解远比肽键稳定，因此dnp多肽经酸水解后，只有n末端氨基酸为黄色dnp氨基酸
32、衍生物，其余的都是游离氨基酸。 丹磺酰氯(dns)法：多肽或蛋白质的游离末端氨基与与丹磺酰氯（dnscl）反应生成dns多肽或dns蛋白质。由于dns与氨基形成的键对酸水解远比肽键稳定，因此dns多肽经酸水解后，只有n末端氨基酸为强烈的荧光物质dns氨基酸，其余的都是游离氨基酸。 苯异硫氰酸脂（pitc或edman降解）法：多肽或蛋白质的游离末端氨基与异硫氰酸苯酯（pitc）反应（edman反应），生成苯氨基硫甲酰多肽或蛋白质。在酸性有机溶剂中加热时，n末端的ptc氨基酸发生环化，生成苯乙内酰硫脲的衍生物并从肽链上掉下来，除去n末端氨基酸后剩下的肽链仍然是完整的。 氨肽酶法：氨肽酶是一类肽链外切酶或叫外肽酶，能从多肽链
