生化练习题ppt课件

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练习题：1.1下列哪些化合物属α-氨基酸（a)鸟氨酸（b)β-丙氨酸（c)γ-氨基丁酸（d)羟脯氨酸答案：（a)鸟氨酸与（d)羟脯氨酸均为α-氨基酸，因为它们的氨基与羧基均与同一个碳原子相连。虽然鸟氨酸在蛋白质组成中并不存在，但却是尿素循环中的一个中间产物。严格地说脯氨酸是一种亚氨基酸，因为它的氨基酸与侧链共价连接。（b)β-丙氨酸与（c)γ-氨基丁酸，它们的氨基与羧基分别与不同的碳原子相连，分别属于β-及γ-氨基酸。CH2CHCOO-NH3+CH2CH2NH3+CH2CH2NH3+COO-CH2CH2NH3+COO-CH2C+H2NH2CHCH2OHCHCOO-

11.2通过温和水解释放氨后，那种氨基酸可转变成另一种不同的氨基酸？答案：谷氨酰胺与天冬酰胺均有酰胺侧链，酰胺水解后形成羧基与游离氨。CH2CH2NH2-COONH3+CO天冬酰胺+H2OCH2CH2O--COONH3+CO天冬氨酸+NH4+

21.3为什么苯丙氨酸极难溶于水，而丝氨酸则易溶于水？答案：Phe的侧链为非极性侧链，且其水溶过程伴随着熵减少，因此不易进行。而Ser的侧链含有极性的-OH，可与水形成氢键，故极易溶解。1.4许多蛋白质都在280nm紫外区有强的光吸收，而白明胶却没有。请解释原因。答案：许多蛋白质在紫外区有光吸收是因为它们含有芳香族侧链的氨基酸。而白明胶是一种胶原的衍生物，其组成比较特殊，含芳香族氨基酸的比例很低。

31.5写出天冬氨酸的解离方程式，指出每种形式所带的净电荷数，并计算等电点pI.pI=2.1+3.92=3.0pK1=2.1pK2=3.9pK3=9.8

41.6谷氨酸溶液pH值为多少时能成为良好的缓冲液？答案：在pKα值附近，即pH为2.2，4.3和9.7附近时，用NaOH滴定谷氨酸溶液时，其pH值改变最为缓慢。1.7氨基酸在以下哪一pH值时为最佳缓冲液？（a)2.0,(b)6.0,(c)4.5,(d)9答案：(a)所有氨基酸均含有一个pKα接近2.0的羧基，因此在此pH范围内，所有氨基酸均为良好的缓冲液；(b)组氨酸含有一pKα接近6的侧链基团，故在此pH范围内有良好的缓冲能力；(c)谷氨酸的侧链pK值接近4.5,故谷氨酸在该pH区域具有缓冲能力.(d)所有的氨基酸其α-氨基pKα值约为9,故所有的氨基酸在此pH区域有良好的缓冲能力.

51.8预测肽：Lys-Gly-Ala-Glu在pH为6.0时的电泳方向（移向阳极、阴极或是固定不甘落后动）？答案：肽中的α-NH3+与α-COO-在形成肽键中即已失去，仅保留N端的α-NH3+及C端的α-COO-。Lys中两个氨基其pKα值均大于8，故在pH为6.0时，这两个氨基几乎完全质子化而带上正电荷。Glu的两个羧基pKα值均在4.3以下,故在pH为6.0时这两个羧基几乎完全去质子化。因此，该肽可写成以下的形式：H3N+—Lys—Gly—Ala—Glu—COO-NH3+COO-净电荷为0，该肽将静止不动。

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81.12含有乳清蛋白（pI=4.6),β乳球蛋白(pI=5.2)，以及胰凝乳蛋白酶原（pI=9.5)的溶液用二乙胺乙基纤维素（DEAE-纤维素）pH为5.4时的层析柱分离。然后用pH为5.4的缓冲液洗脱，缓冲液中盐浓度逐步增加，请预测三种待分离蛋白质组分的洗脱顺序。答案：从前到后的顺序为胰凝乳蛋白酶原、β乳球蛋白、乳清蛋白。在pH为5.4时，DEAE-纤维素带正电荷。在此pH条件下：胰凝乳蛋酶原也带有正电荷，故不与DEAE-纤维素结合，最先洗脱下来；β乳球蛋白带少量负电荷，与DEAE-纤维素结合力极弱，随着洗脱缓冲液中盐浓度的增加，它将被置换下来。而乳清蛋白带有大量负电荷，与DEAE-纤维素结合十分紧密，只有当缓冲液中盐浓度很高时才可被洗脱下来，或降低缓冲液的pH值，使乳清蛋白所带负电荷量减少，才可被洗脱下来。

9答案：从前到后的顺序为过氧化氢酶、血清白蛋白、胰凝乳蛋酶原、肌红蛋白、细胞色素C。解释：在这一组混合物中过氧化氢酶相对分子量最大，则可以从Sephadex颗粒间完全排出（Sephadex的颗粒孔径排出相对分子质量最高限大约为200，000）。即对过氧化氢酶分子来说，Sephadex颗粒好像是固体，而酶分子只能溶于凝胶颗粒外的液体中（即无效体积中）。只要通过柱的洗脱液体积等于该无效体积时，酶分子则被完全洗出。细胞色素C是这一组蛋白质中分子质量最小的一个，它可自由扩散进入所有凝胶颗粒中。对于该蛋白质来说，有效柱体积增大，只有当流过柱的洗脱液体积几乎等于全部有效体积时，细胞色素C才能被洗脱下来。1.13以下蛋白质混合物用SephadexG-200凝胶过滤分离，将以何顺序被分别洗脱下来：肌红蛋白（相对分子量=16，000）、过氧化氢酶（相对分子量=500，000）、细胞色素C（相对分子量=12，000）、胰凝乳蛋酶原（相对分子量=26，000）以及血清白蛋白（相对分子量=65，000）。

101.14由于多肽链中每个-C=O与-N-H均可形成氢键（除了两端的四个残基之外），故α-螺旋构象是非常稳定的。然而对于某些氨基酸来说，由于其侧链之间的相互作用可以降低α-螺旋的稳定性，故多肽链的α-螺旋构象中这类破坏螺旋稳定性的氨基酸所占比例较少。表1.倾向形成α-螺旋的氨基酸残基及α-螺旋破坏者螺旋形成者GluAlaLeuHisMetGlnTrpValPheLysIle螺旋破坏者ProGlyTyrAsn中间类型残基AspThrSerArgCys

111.15侧链相对较小的氨基酸，如Ala及Gly，易形成β-折叠片层结构。若氨基酸残基的侧链较大，则在蛋白质多肽链的许多部分间都会产生空间位阻，影响构象的稳定性。例题：下列两个多肽最可能形成的规则、重复结构分别是什么？（a)多肽(Gly-Ala-Gly-Thr);(b)多肽（Glu-Ala-Leu-His).答案：多肽（a）的大部分氨基酸残基侧链较小，除Ala外，其他残基均无形成螺旋构象的趋势，且Gly为α-螺旋的破坏者，故该多肽易形成β-折叠片层结构。多肽（b)是由许多侧链较大的氨基酸残基组成，这些氨基酸均使β-折叠结构不易稳定。相反，这些氨基酸都是螺旋结构的稳定者，故多肽（b)更易形成α-螺旋。

121.16为什么在α-螺旋片段中很少发现Pro?答：Pro的α-氨基为亚氨基，当Pro通过其亚氨基与其他氨基酸形成肽键后，则没有多余的酰胺氢原子来形成氢键以稳定α-螺旋构象。此外，由于Pro的侧链与其α-氨基结合在一起，故其N-Cα键不能自由旋转，使得脯氨酸不能参与形成正确的α-螺旋构象。虽然脯氨酸不能作为形成α-螺旋的氨基酸残基，但只由脯氨酸组成的多肽可形成一种不同类型的螺旋的确构象。这种多聚Pro螺旋不是靠形成氢键来稳定构象的，而是靠Pro侧链彼此间的空间排斥作用来稳定的。多聚Pro螺旋比α-螺旋更加伸展，相邻残基间的轴距为0.31nm.

131.17胶原蛋白的多肽链序列大部分都是由Gly-Pro-X组成，其中X代表除Gly与Pro之外的其他类型氨基酸残基，为何胶原蛋白可形成三股螺旋结构，而多聚脯氨酸则不能?答：在胶原三股螺旋中，每个排在第三位的残基位置均朝向螺旋的中心且与另外一条链紧密接触。只有Gly,因其侧链为单个氢原子，故才能适应这种狭小的空间而形成三股螺旋构象。

141.18胶原蛋白的多肽链序列大部分都是由Gly-Pro-X组成，其中X代表除Gly与Pro之外的其他类型氨基酸残基，为何胶原蛋白可形成三股螺旋结构，而多聚脯氨酸则不能?答：在胶原三股螺旋中，每个排在第三位的残基位置均朝向螺旋的中心且与另外一条链紧密接触。只有Gly,因其侧链为单个氢原子，故才能适应这种狭小的空间而形成三股螺旋构象。

151.19正常血红蛋白A（HbA)的等电点是6.9,变异血红蛋白M（HbM)中的α链的第67位的Glu残基取代了正常血红蛋白A该位置上的Val残基。这种取代使得血红蛋白M在pH为7.5时的电泳行为会发生怎样的改变?答：由于pH7.5高于HbA等电点，则HbA带负电向阳极移动；在pH7.5时，Glu残基带负电荷，而Val不带电，故在这一pH条件下，HbM所带的负电荷增多，向阳极泳动的速度会更快。

161.20一个Mr=24，000，pI=5.5的酶被两种蛋白质所污染。一种蛋白质分子质量与酶相同，pI=7.0;另一种蛋白质Mr=100，000，pI=5.4。如何进行纯化？答：可用凝胶过滤法除去高分子质量的污染蛋白。在剩余的混合物中，可用离子交换层析法将低分子量蛋白质分离出来。1.21人工合成的多肽：多聚L-谷氨酸，它可在pH=2的溶液中形成α-螺旋，但在pH=7的溶液中则不能，解释其原因。答：溶液pH=2时，多聚L-谷氨酸的侧链大部分都不带电荷而处于质子化状态。在pH=7的溶液中，则大部分侧链都带有负电荷。负电荷使氨基酸相互排斥而使α-螺旋结构不稳定。

171.22下列给出一个肽的部分序列组成：-Gly-Pro-Ser-Gly-Pro-Arg-Gly-Leu-Hyp-Gly-,请推断这个肽所组成的蛋白质能形成何种构象？答：该序列象胶原蛋白的一部分，特别是它符合（Gly-Pro-X)模式，且具有胶原蛋白所特有的羟脯氨酸。故该序列可能来自一个胶原蛋白。1.23胰岛素和血红蛋白均为由一个以上肽链所组成部分的蛋白质。比较这两种蛋白质中肽链间的作用形式。答：胰岛素最初合成时是作为胰岛素原的形式存在的，合成后肽链折叠，此时要有一部分分子（C肽）被切除，剩余的A链和B链再通过二硫键连接。所以胰岛素中的两条肽链，最初都来源于同一条肽链，这两条肽链间由共价二硫键相连。血红蛋白由四条多肽链组成，相互间只通过非共价作用相互结合在一起。

181.24一个酶在pH为7的缓冲液中凝胶过滤被确定的表观分子质量为160，000；当用SDS凝胶电泳分析，只有一条带，该带的表观分子质量为40,000。这如何解释？答：去污剂SDS可导致四级结构解离，使得所测定的分子质量为组成亚单位的相对分子质量。该数据提示：该酶由四个相同的亚单位（Mr=40,000)构成Mr=160,000的一个四聚体。

191.25下列氨基酸残基——蛋氨酸、组氨酸、精氨酸、苯丙氨酸、缬氨酸、谷氨酰胺和谷氨酸，哪个可存在于（a)蛋白质的表面，哪个可存在于（b)蛋白质的内部？答：(a)表面：组氨酸、精氨酸、谷氨酰胺、谷氨酸；这些是极性的或带有电荷的氨基酸。（b)内部：蛋氨酸、苯丙氨酸、缬氨酸。这些是非极性氨基酸。另外，谷氨酰胺和不带电荷的组氨酸若形成氢键的话也可存在于内部。

201.26下列存在于不同部位的氨基酸残基功能是什么？（a)蛋白质表面的苯丙氨酸；（b）蛋白质内部的天冬氨酸。答：（a)表面的非极性基团可构成与其他分子结合的位点。（b）内部的带电荷基团在某些酶的催化机制方面是重要的。

211.27推测下列哪个聚氨基酸在室温溶液中将形成α-螺旋？哪个将形成无规则结构？（a)聚亮氨酸，pH=7.0；（b）聚异亮氨酸，pH=7.0；(C)聚精氨酸，pH=7.0；（d)聚精氨酸，pH=13.0；(e)聚谷氨酸，pH=1.5；(f)聚苏氨酸，pH=7.0。答：（a)α-螺旋；（b）α-螺旋（弱）；（c)紊乱（电荷相斥）（d)α-螺旋（弱）；（e)α-螺旋；（f)可能紊乱