生物化學(xué)第四版課后參考答案

1、1緒論1生物化學(xué)研究的對(duì)象和內(nèi)容是什么？解答：生物化學(xué)主要研究:（1）生物機(jī)體的化學(xué)組成、生物分子的結(jié)構(gòu)、性質(zhì)及功能；（2）生物分子分解與合成及反應(yīng)過程中的能量變化；（3）生物遺傳信息的儲(chǔ)存、傳遞和表達(dá)；（4）生物體新陳代謝的調(diào)節(jié)與控制。2你已經(jīng)學(xué)過的課程中哪些內(nèi)容與生物化學(xué)有關(guān)。提示：生物化學(xué)是生命科學(xué)的基礎(chǔ)學(xué)科，注意從不同的角度，去理解并運(yùn)用生物化學(xué)的知識(shí)。3說明生物分子的元素組成和分子組成有哪些相似的規(guī)侓。解答：生物大分子在元素組

2、成上有相似的規(guī)侓性。碳、氫、氧、氮、磷、硫等6種是蛋白質(zhì)、核酸、糖和脂的主要組成元素。碳原子具有特殊的成鍵性質(zhì)，即碳原子最外層的4個(gè)電子可使碳與自身形成共價(jià)單鍵、共價(jià)雙鍵和共價(jià)三鍵，碳還可與氮、氧和氫原子形成共價(jià)鍵。碳與被鍵合原子形成4個(gè)共價(jià)鍵的性質(zhì)使得碳骨架可形成線性、分支以及環(huán)狀的多種多性的化合物。特殊的成鍵性質(zhì)適應(yīng)了生物大分子多樣性的需要。氮、氧、硫、磷元素構(gòu)成了生物分子碳骨架上的氨基（NH2）、羥基（OH）、羰基（）、羧基（CO

3、OH）、巰基（SH）、磷酸基（PO4）等功能基團(tuán)。這些功能基團(tuán)因氮、硫和磷有著可變的氧化數(shù)及氮和氧有著較強(qiáng)的電負(fù)性而與生命物質(zhì)的許多關(guān)鍵作用密切相關(guān)。生物大分子在結(jié)構(gòu)上也有著共同的規(guī)律性。生物大分子均由相同類型的構(gòu)件通過一定的共價(jià)鍵聚合成鏈狀，其主鏈骨架呈現(xiàn)周期性重復(fù)。構(gòu)成蛋白質(zhì)的構(gòu)件是20種基本氨基酸。氨基酸之間通過肽鍵相連。肽鏈具有方向性（N端→C端）蛋白質(zhì)主鏈骨架呈“肽單位“重復(fù)；核酸的構(gòu)件是核苷酸核苷酸通過3′5′磷酸二酯鍵相連

4、，核酸鏈也具有方向性(5′、→3′)核酸的主鏈骨架呈“磷酸核糖（或脫氧核糖）“重復(fù)；構(gòu)成脂質(zhì)的構(gòu)件是甘油、脂肪酸和膽堿，其非極性烴長(zhǎng)鏈也是一種重復(fù)結(jié)構(gòu)；構(gòu)成多糖的構(gòu)件是單糖，單糖間通過糖苷鍵相連，淀粉、纖維素、糖原的糖鏈骨架均呈葡萄糖基的重復(fù)。2蛋白質(zhì)化學(xué)1用于測(cè)定蛋白質(zhì)多肽鏈N端、C端的常用方法有哪些？基本原理是什么？解答：（1）N末端測(cè)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：

5、多肽或蛋白質(zhì)的游離末端氨基與―二硝基氟苯（―DNFB）反應(yīng)（Sanger反應(yīng)），生成DNP―多肽或DNP―蛋白質(zhì)。由于DNFB與氨基形成的鍵對(duì)酸水解遠(yuǎn)比肽鍵穩(wěn)定，因此DNP―多肽經(jīng)酸水解后，只有N―末端氨基酸為黃色DNP―氨基酸衍生物，其余的都是游離氨基酸。②丹磺酰氯(DNS)法：多肽或蛋白質(zhì)的游離末端氨基與與丹磺酰氯（DNS―Cl）反應(yīng)生成DNS―多肽或DNS―蛋白質(zhì)。由于DNS與氨基形成的鍵對(duì)酸水解遠(yuǎn)比肽鍵穩(wěn)定，因此DNS―多肽經(jīng)酸

6、水解后，只有N―末端氨基酸為強(qiáng)烈的熒光物質(zhì)DNS―氨基酸，其余的都是游離氨基酸。③苯異硫氰酸脂（PITC或Edman降解）法：多肽或蛋白質(zhì)的游離末端氨基與異硫氰酸苯酯（PITC）反應(yīng)（Edman反應(yīng)），生成苯氨基硫甲酰多肽或蛋白質(zhì)。在酸性有機(jī)溶劑中加熱時(shí)，N―末端的PTC―氨基酸發(fā)生環(huán)化，生成苯乙內(nèi)酰硫脲的衍生物并從肽鏈上掉下來，除去N―末端氨基酸后剩下的肽鏈仍然是完整的。④氨肽酶法：氨肽酶是一類肽鏈外切酶或叫外肽酶，能從多肽鏈的N端逐

7、個(gè)地向里切。根據(jù)不同的反應(yīng)時(shí)間測(cè)出酶水解釋放的氨基酸種類和數(shù)量，按反應(yīng)時(shí)間和殘基釋放量作動(dòng)力學(xué)曲線，就能知道該蛋白質(zhì)的N端殘基序列。（5）在甲硫氨酸殘基羧基側(cè)水解肽鍵。（6）在賴氨酸和精氨酸殘基側(cè)水解肽鍵。解答：（1）異硫氰酸苯酯；（2）丹黃酰氯；（3）脲；巰基乙醇還原二硫鍵；（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，2Val。（2）San

8、ger試劑處理得DNPAla。（3）胰蛋白酶處理得Ala，Arg，Thr和Leu，Met，Phe，2Val。當(dāng)以Sanger試劑處理時(shí)分別得到DNPAla和DNPVal。（4）溴化氰處理得Ala，Arg，高絲氨酸內(nèi)酯，Thr，2Val，和Leu，Phe，當(dāng)用Sanger試劑處理時(shí)，分別得DNPAla和DNPLeu。解答：由（2）推出N末端為Ala；由（3）推出Val位于N端第四，Arg為第三，而Thr為第二；溴化氰裂解，得出N端第六位是

9、Met，由于第七位是Leu，所以Phe為第八；由（4），第五為Val。所以八肽為：AlaThrArgValValMetLeuPhe。7一個(gè)α螺旋片段含有180個(gè)氨基酸殘基，該片段中有多少圈螺旋？計(jì)算該α螺旋片段的軸長(zhǎng)。解答：1803.6=50圈，500.54=27nm，該片段中含有50圈螺旋，其軸長(zhǎng)為27nm。8當(dāng)一種四肽與FDNB反應(yīng)后，用5.7molLHCl水解得到DNPVal及其他3種氨基酸；當(dāng)這四肽用胰蛋白酶水解時(shí)發(fā)現(xiàn)兩種碎片段

10、；其中一片用LiBH4（下標(biāo)）還原后再進(jìn)行酸水解，水解液內(nèi)有氨基乙醇和一種在濃硫酸條件下能與乙醛酸反應(yīng)產(chǎn)生紫（紅）色產(chǎn)物的氨基酸。試問這四肽的一級(jí)結(jié)構(gòu)是由哪幾種氨基酸組成的？解答：（1）四肽與FDNB反應(yīng)后，用5.7molLHCl水解得到DNPVal，證明N端為Val。（2）LiBH4還原后再水解，水解液中有氨基乙醇，證明肽的C端為Gly。（3）水解液中有在濃H2SO4條件下能與乙醛酸反應(yīng)產(chǎn)生紫紅色產(chǎn)物的氨基酸，說明此氨基酸為Trp。說

11、明C端為Gly－Trp...（4）根據(jù)胰蛋白酶的專一性，得知N端片段為Val－Arg（Lys）...，以（1）、（2）、（3）結(jié)果可知道四肽的順序：N－Val－Arg（Lys）－Trp－Gly－C。9概述測(cè)定蛋白質(zhì)一級(jí)結(jié)構(gòu)的基本步驟。解答：（1）測(cè)定蛋白質(zhì)中氨基酸組成。（2）蛋白質(zhì)的N端和C端的測(cè)定。（3）應(yīng)用兩種或兩種以上不同的水解方法將所要測(cè)定的蛋白質(zhì)肽鏈斷裂，各自得到一系列大小不同的肽段。（4）分離提純所產(chǎn)生的肽，并測(cè)定出它們的序

12、列。（5）從有重疊結(jié)構(gòu)的各個(gè)肽的序列中推斷出蛋白質(zhì)中全部氨基酸排列順序。如果蛋白質(zhì)含有一條以上的肽鏈，則需先拆開成單個(gè)肽鏈再按上述原則確定其一級(jí)結(jié)構(gòu)。如是含二硫鍵的蛋白質(zhì)，也必須在測(cè)定其氨基酸排列順序前，拆開二硫鍵，使肽鏈分開，并確定二硫鍵的位置。拆開二硫鍵可用過甲酸氧化，使胱氨酸部分氧化成兩個(gè)半胱氨磺酸。3核酸1①電泳分離四種核苷酸時(shí)，通常將緩沖液調(diào)到什么pH？此時(shí)它們是向哪極移動(dòng)？移動(dòng)的快慢順序如何②將四種核苷酸吸附于陰離子交換柱上