生物化学简明教程(第4版)--张丽萍--课后答案.doc

1　 绪论1.生物化学研究的对象和内容是什么？解答：生物化学重要研究：（1）生物机体的化学构成、生物分子的构造、性质及功能;（２）生物分子分解与合成及反映过程中的能量变化;(3)生物遗传信息的储存、传递和体现;（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本学科，注意从不同的角度,去理解并运用生物化学的知识3.阐明生物分子的元素构成和分子构成有哪些相似的规侓解答:生物大分子在元素构成上有相似的规侓性碳、氢、氧、氮、磷、硫等6种是蛋白质、核酸、糖和脂的重要构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子碳骨架上的氨基(—NＨ2)、羟基(—ＯＨ)、羰基（）、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核心作用密切有关。

生物大分子在构造上也有着共同的规律性生物大分子均由相似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反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”反复;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）”反复；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反复构造;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反复2 蛋白质化学1.用于测定蛋白质多肽链N端、C端的常用措施有哪些？基本原理是什么？解答：（1) N-末端测定法：常采用―二硝基氟苯法、Edmaｎ降解法、丹磺酰氯法①―二硝基氟苯(DNFＢ或FDNB)法：多肽或蛋白质的游离末端氨基与―二硝基氟苯(―DＮFB）反映（Sａｎger反映），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―氨基酸衍生物,其他的都是游离氨基酸。

② 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（DNS―Cl)反映生成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,其他的都是游离氨基酸③　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)反映（Edmａｎ反映）,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―末端氨基酸后剩余的肽链仍然是完整的④ 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映时间测出酶水解释放的氨基酸种类和数量，按反映时间和残基释放量作动力学曲线,就能懂得该蛋白质的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,反映中除C端氨基酸以游离形式存在外，其她氨基酸都转变为相应的氨基酸酰肼化物② 还原法:肽链C端氨基酸可用硼氢化锂还原成相应的α―氨基醇肽链完全水解后,代表本来Ｃ―末端氨基酸的α―氨基醇，可用层析法加以鉴别。

③　羧肽酶法：是一类肽链外切酶，专一的从肽链的Ｃ―末端开始逐个降解,释放出游离的氨基酸被释放的氨基酸数目与种类随反映时间的而变化根据释放的氨基酸量（摩尔数）与反映时间的关系,便可以懂得该肽链的C―末端氨基酸序列2.测得一种血红蛋白含铁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?3.指出下面pＨ条件下,各蛋白质在电场中向哪个方向移动，即正极,负极，还是保持原点?(1)胃蛋白酶(pＩ １．0)，在pＨ 5.0;（２)血清清蛋白（pＩ ４.９）,在ｐH 6.0;(３)α-脂蛋白（ｐI　5.8）,在pH 5.0和pH 9.0;解答：(１)胃蛋白酶pI 1.0＜环境pH ５.０,带负电荷,向正极移动;（２)血清清蛋白ｐI 4.9<环境ｐＨ 6.0,带负电荷,向正极移动；(3)α－脂蛋白pI ５.8>环境pH　5.０,带正电荷，向负极移动；α-脂蛋白pI 5.8<环境pH 9.０，带负电荷,向正极移动４．何谓蛋白质的变性与沉淀？两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,并随着着物理化学性质的变化,这种作用称为蛋白质的变性。

变性的本质：分子中多种次级键断裂，使其空间构象从紧密有序的状态变成松散无序的状态，一级构造不破坏蛋白质变性后的体现：① 生物学活性消失；   ② 理化性质变化:溶解度下降,黏度增长,紫外吸取增长,侧链反映增强，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合适的试剂,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浮现沉淀现象沉淀机理:破坏蛋白质的水化膜,中和表面的净电荷蛋白质的沉淀可以分为两类：(1)可逆的沉淀：蛋白质的构造未发生明显的变化，除去引起沉淀的因素,蛋白质仍能溶于本来的溶剂中,并保持天然性质如盐析或低温下的乙醇（或丙酮)短时间作用蛋白质２)不可逆沉淀：蛋白质分子内部构造发生重大变化,蛋白质变性而沉淀,不再能溶于原溶剂如加热引起蛋白质沉淀,与重金属或某些酸类的反映都属于此类蛋白质变性后,有时由于维持溶液稳定的条件仍然存在，并不析出因此变性蛋白质并不一定都体现为沉淀,而沉淀的蛋白质也未必都已经变性５．下列试剂和酶常用于蛋白质化学的研究中：CNBr，异硫氰酸苯酯,丹磺酰氯,脲，6mol/Ｌ HCl　β-巯基乙醇,水合茚三酮,过甲酸，胰蛋白酶,胰凝乳蛋白酶，其中哪一种最适合完毕如下各项任务？(1)测定小肽的氨基酸序列。

2）鉴定肽的氨基末端残基3）不含二硫键的蛋白质的可逆变性若有二硫键存在时还需加什么试剂?(4)在芳香族氨基酸残基羧基侧水解肽键5)在甲硫氨酸残基羧基侧水解肽键6)在赖氨酸和精氨酸残基侧水解肽键解答:（１)异硫氰酸苯酯；（2)丹黄酰氯；（３)脲；-巯基乙醇还原二硫键;（4）胰凝乳蛋白酶；(5)CＮBr;（6)胰蛋白酶 6．由下列信息求八肽的序列1)酸水解得 Ａla，Arg，Leu，Ｍeｔ，Phe，Thr,２Vaｌ2）Sangｅr试剂解决得DNP－Aｌa３)胰蛋白酶解决得Aｌa,Ａrg,Ｔhr 和 Leu，Ｍeｔ，Ｐhe,2Val当以Sangｅｒ试剂解决时分别得到DＮP－Aｌa和ＤNP-Ｖal４)溴化氰解决得 Ａｌａ,Arg，高丝氨酸内酯,Ｔｈｒ，2Vａl，和 Ｌeu,Phe,当用Saｎｇer试剂解决时,分别得DNP-Ala和DNP-Leu解答：由(2)推出Ｎ末端为Ala;由（３）推出Vａl位于N端第四，Arg为第三，而Thｒ为第二；溴化氰裂解,得出N端第六位是Ｍeｔ，由于第七位是Leu，因此Phe为第八;由（4）,第五为Val因此八肽为：Ala-Ｔhr-Arｇ-Val-Val-Mｅt－Ｌeu-Phｅ。

７．一种α螺旋片段具有180个氨基酸残基,该片段中有多少圈螺旋?计算该α-螺旋片段的轴长解答:１80/3.６=50圈,50×0.54＝２7nm，该片段中具有50圈螺旋，其轴长为2７nｍ8.当一种四肽与FDNB反映后，用5．7mｏｌ/LＨCｌ水解得到DNP-Ｖａｌ及其她3种氨基酸;当这四肽用胰蛋白酶水解时发现两种碎片段；其中一片用LiBH4（下标)还原后再进行酸水解，水解液内有氨基乙醇和一种在浓硫酸条件下能与乙醛酸反映产生紫（红)色产物的氨基酸试问这四肽的一级构造是由哪几种氨基酸构成的？解答：(1）四肽与ＦDNB反映后,用5.7mol／LHＣｌ水解得到DＮP-Ｖaｌ，证明N端为Ｖal2）LｉBＨ4还原后再水解,水解液中有氨基乙醇，证明肽的C端为Gly３)水解液中有在浓H2SO4条件下能与乙醛酸反映产生紫红色产物的氨基酸，阐明此氨基酸为Trｐ阐明C端为Ｇly－Trp…(4）根据胰蛋白酶的专一性，得知Ｎ端片段为Vａｌ-Ａｒg(Ｌyｓ）…，以(1）、(2）、（3)成果可懂得四肽的顺序:N－Vaｌ－Aｒｇ（Lｙｓ）－Ｔrp-Glｙ-C９.概述测定蛋白质一级构造的基本环节解答:(１)测定蛋白质中氨基酸构成。

２)蛋白质的N端和C端的测定３)应用两种或两种以上不同的水解措施将所要测定的蛋白质肽链断裂，各自得到一系列大小不同的肽段4）分离提纯所产生的肽，并测定出它们的序列5）从有重叠构造的各个肽的序列中推断出蛋白质中所有氨基酸排列顺序如果蛋白质具有一条以上的肽链，则需先拆开成单个肽链再按上述原则拟定其一级构造如是含二硫键的蛋白质，也必须在测定其氨基酸排列顺序前，拆开二硫键，使肽链分开，并拟定二硫键的位置拆开二硫键可用过甲酸氧化，使胱氨酸部分氧化成两个半胱氨磺酸3 核酸１．① 电泳分离四种核苷酸时,一般将缓冲液调到什么ｐＨ？此时它们是向哪极移动?移动的快慢顺序如何?　② 将四种核苷酸吸附于阴离子互换柱上时，应将溶液调到什么pH？③ 如果用逐渐减少pH的洗脱液对阴离子互换树脂上的四种核苷酸进行洗脱分离,其洗脱顺序如何？为什么？　解答：① 电泳分离4种核苷酸时应取pH３.5 的缓冲液,在该pH时,这4种单核苷酸之间所带负电荷差别较大,它们都向正极移动，但移动的速度不同,依次为：ＵMP>ＧＭP>ＡMP>CMP；②　应取pH8.０,这样可使核苷酸带较多负电荷,利于吸附于阴离子互换树脂柱虽然ｐH 11．4时核苷酸带有更多的负电荷,但pH过高对分离不利。

③ 当不考虑树脂的非极性吸附时，根据核苷酸负电荷的多少来决定洗脱速度，则洗脱顺序为CMP＞AMP> GMP >　ＵＭＰ,但事实上核苷酸和聚苯乙烯阴离子互换树脂之间存在着非极性吸附，嘌呤碱基的非极性吸附是嘧啶碱基的3倍静电吸附与非极性吸附共同作用的成果使洗脱顺序为：ＣMＰ> AMＰ >　ＵMP >ＧMP2．为什么DNA不易被碱水解，而RNA容易被碱水解?解答：由于RNＡ的核糖上有2¢-OＨ基，在碱作用下形成2¢,３¢-环磷酸酯，继续水解产生２¢-核苷酸和3¢-核苷酸DNA的脱氧核糖上无2¢-OＨ基,不能形成碱水解的中间产物,故对碱有一定抗性３．一种双螺旋DNA分子中有一条链的成分[Ａ] = 0.30,［Ｇ] = ０.2４,① 请推测这一条链上的[Ｔ]和[Ｃ］的状况② 互补链的[Ａ]，[G]，[T］和[C]的状况解答： ① [Ｔ］ ＋ [C］ = 1–0.30–0.24 = 0.46；② [T] ＝ 0.30，[Ｃ］ ＝ ０.24，［Ａ]　+ [G］ = 0.4６４.对双链ＤNA而言，①　若一条链中(A　+ G)/(T + C)= 0.7,则互补链中和整个DNA分子中(A+G)/（T+C)分别等于多少？②　若一条链中(A + T)/(G ＋　C)=　0.７，则互补链中和整个DNA分子中(A ＋ Ｔ)／（G ＋　C）分别等于多少 ？ 解答:① 设DNＡ的。