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1、1生物化学（第三版）课后 3 -13 章习题详细解答第三章 氨基酸习题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 符号名称三字 母符 号单字母 符号丙氨酸(alanine)AlaA亮氨酸(leucine)LeuL 精氨酸(arginine)ArgR赖氨酸(lysine)LysK 天冬酰氨(asparagines)AsnN甲硫氨酸(蛋氨酸)(methionine)Met M 天冬氨酸(aspartic acid)AspD苯丙氨酸(phenylalanine)PheF
2、 Asn 和/或 AspAsxB 半胱氨酸(cysteine)CysC脯氨酸(praline)ProP 谷氨酰氨(glutamine)GlnQ丝氨酸(serine)SerS 谷氨酸(glutamic acid)GluE苏氨酸(threonine)ThrT Gln 和/或 GluGlsZ 甘氨酸(glycine)GlyG色氨酸(tryptophan)TrpW 组氨酸(histidine)HisH酪氨酸(tyrosine)TyrY 异亮氨酸(isoleucine)IleI缬氨酸(valine)ValV2、计算赖氨酸的 -NH3+20%被解离时的溶液 PH。9.9 解：pH = pKa + lg20
3、% pKa = 10.53 (见表 3-3，P133)pH = 10.53 + lg20% = 9.83 3、计算谷氨酸的 -COOH 三分之二被解离时的溶液 pH。4.6 解：pH = pKa + lg2/3% pKa = 4.25pH = 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;1
4、0.76 解：pI = 1/2（pKa1+ pKa2）pI(Ala) = 1/2（2.34+9.69）= 6.02pI(Cys) = 1/2（1.71+10.78）= 5.02pI(Glu) = 1/2（2.19+4.25）= 3.22pI(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
5、定至 Ph8.0 时， 消耗 0.2mol/L NaOH 溶液 250ml。问起始溶液中丙氨酸的含量为多少克？4.45g 8、计算 0.25mol/L 的组氨酸溶液在 pH6.4 时各种离子形式的浓度（mol/L） 。His2+为 1.7810-4，His+为 0.071，His0为 2.810-4 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 1L10、为什么
6、氨基酸的茚三酮反映液能用测压法定量氨基酸？2解：茚三酮在弱酸性溶液中与 -氨基酸共热，引起氨基酸氧化脱氨脱羧反映， （其反应化学式见 P139） ，其中， 定量释放的 CO2可用测压法测量，从而计算出参加反应的氨基酸量。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+1.81。计算 L-亮氨酸在 6mol/L HCl 中的比旋（a） 。a=+15.112、标出异亮氨酸的 4 个光学异构体的（R，S）构型名称。参考图 3-1513、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
7、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 + 4/5)4 个分溶管分溶 3 次：（1/5 + 4/5）3=1/
8、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： 第 4 管：Gly：64/125100=51.2 mg Phe：8/2781=24 mg 第 3 管：Gly：48/125100=38.4 mg Phe：12/2781=36 mg14、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
9、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)Pro, 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
10、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
11、解：1012000/120=10100 2、有一个 A 肽，经酸解分析得知为 Lys、His、Asp、Glu2、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（
12、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-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。3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+NH
13、4+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-Val3、某多肽的氨基酸序列如下：Glu-Val-Lys-Asn-Cys-Phe-Arg-Trp-Asp-Leu-Gly-Ser-Leu-Glu- Ala-Thr-Cys-Arg- His-Met-Asp-Gln-Cys-Tyr-Pro-Gly-Glu_Glu-L
14、ys。 （1）如用胰蛋白酶处理，此多肽将产生几个肽？并解释原因 （假设没有二硫键存在） ；（2）在 pH7.5 时，此多肽的净电荷是多少单位？说明理由（假设 pKa 值：- COOH4.0；- NH3+6.0；Glu 和 Asp 侧链基 4.0；Lys 和 Arg 侧链基 11.0；His 侧链基 7.5；Cys 侧链基 9.0；Tyr 侧链基 11.0） ；（3）如何判断此多肽是否含有二硫键？假如有二硫键存在，请设计实验确定 5，17 和 23 位上的 Cys 哪两个参与形成？（1）4 个肽；（2）-2.5 单位；（3）如果多肽中无二硫键存在，经胰蛋白酶水解后应得 4 个肽段；如果存在一个二
15、硫键应得 3 个肽段并且个肽段所带电荷不同，因此可用离子交换层析、电泳等方法 将肽段分开，鉴定出含二硫键的肽段，测定其氨基酸顺序，便可确定二硫键的位置4、今有一个七肽，经分析它的氨基酸组成是：Lys、Pro、Arg、Phe、Ala、Tyr 和 Ser。此肽未经糜蛋白酶处理 时，与 FDNB 反应不产生 -DNP-氨基酸。经糜蛋白酶作用后，此肽断裂城两个肽段，其氨基酸组成分别为 Ala、Tyr、Ser 和 Pro、Phe、Lys、Arg。这两个肽段分别与 FDNB 反应，可分别产生 DNP-Ser 和 DNP-Lys。此 肽与胰蛋白酶反应能生成两个肽段，它们的氨基酸组成分别是 Arg、Pro 和
16、 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- 解：（1）此肽未经糜蛋白酶处理时，与 FDNB 反应不产生 -DNP-氨基酸，说明此肽不含游离末端 NH2，即 此肽为一环肽；（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 DNP-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
