生物化學王境巖第三版課后習題答案

生物化學王境巖第三版課后習題答案第1章糖類1．環(huán)狀己醛糖有多少個可能的旋光異構(gòu)體，為什么？[25=32]解：考慮到C1、C2、C3、C4及αβ兩種構(gòu)型，故總的旋光異構(gòu)體為2的4次方乘以2=32個。2．含D-吡喃半乳糖和D-吡喃葡萄糖的雙糖可能有多少個異構(gòu)體(不包括異頭物)含同樣殘基的糖蛋白上的二糖鏈將有多少個異構(gòu)體[20；32]解：一個單糖的C1可以與另一單糖的C1、C2、C3、C4、C6形成糖苷鍵，于是α-D-吡喃半乳基-D-吡喃葡萄糖苷、β-D-吡喃半乳基-D-吡喃葡萄糖苷、α-D-吡喃葡萄糖基-D-吡喃半乳糖苷、β-D-吡喃葡萄糖基-D-吡喃半乳糖苷各有5種，共5某4=20個異構(gòu)體。糖蛋白上的二糖鏈其中一個單糖的C1用于連接多肽，C2、C3、C4、C6用于和另一單糖的C1形成糖苷鍵，算法同上，共有4某4=16個，考慮到二糖與多肽相連時的異頭構(gòu)象，異構(gòu)體數(shù)目為16某2=32個。3．寫出β-D-脫氧核糖、α-D-半乳糖、β-L-山梨糖和β-D-N-乙酰神經(jīng)氨酸（唾液酸)的Ficher投影式，Haworth式和構(gòu)象式。4．寫出下面所示的(A).(B)兩個單糖的正規(guī)名稱(D/L,α/β，f/p),指出(C).(D)兩個結(jié)構(gòu)用RS系統(tǒng)表示的構(gòu)型(R/S)[A、α-D-f-Fru；B、α-L-p-Glc；C、R；D、S]5.L7-葡萄糖的α和β異頭物的比旋[αD20]分別為+112.2°和+18.70°。當α-D-吡喃葡糖晶體樣品溶于水時，比旋將由+112.2°降至平衡值+52.70°。計算平衡混合液中α和β異頭物的比率。假設(shè)開鏈形式和呋喃形式可忽略。[α異頭物的比率為36.5%，β異頭物為63.5%]解：設(shè)α異頭物的比率為某，則有112.2某+18.7(1－某)=52.7,解得某=36.5%，于是(1－某)=63.5%。6．將500mg糖原樣品用放射性氰化鉀（K14CN)處理，被結(jié)合的14CN—正好是0.193μmol，另一500mg同一糖原樣品，用含3%HCl的無水甲醇處理，使之形成還原末端的甲基葡糖苷。然后用高碘酸處理這個還原端成為甲基葡糖苷的糖原，新產(chǎn)生的甲酸準確值是347μmol。計算(a)糖原的平均相對分子質(zhì)量.(b)分支的程度(分支點%)[(a)2.59某106;(b)11.24%]解：(a)Mr=0.5/(0.193某10-6)=2.59某106(b)347某10-6某163/0.5=11.3%7．D-葡萄糖在31℃水中平衡時，α-吡喃葡糖和β-吡喃葡糖的相對摩爾含量分別為37.3%和62.7%。計算D-葡萄糖在31℃時由α異頭物轉(zhuǎn)變?yōu)棣庐愵^物的標準自由能變化。氣體常數(shù)R為8.314J/molK。[ΔG0=-1.31kJ/mol]解：ΔG0=-RTln(c2/c1)=-8.314某300某ln(62.7/37.3)=-1.30kJ/mol8．竹子系熱帶禾本科植物，在最適條件下竹子生長的速度達0.3m/d高，假定竹莖幾乎完全由纖維素纖維組成，纖維沿生長方向定位。計算每秒鐘酶促加入生長著的纖維素鏈的單糖殘基數(shù)目。纖維素分子中每一葡萄糖單位約長0.45nm。[7800殘基/]解：[0.3/(24某3600)]/0.45某10-9=7800殘基/9．經(jīng)還原可生成山梨醇(D-葡萄醇)的單糖有哪些[L-山梨糖;D-葡萄糖;L-古洛糖；D-果糖]10．寫出麥芽糖(α型)、纖維二糖(β型)、龍膽糖和水蘇糖的正規(guī)(系統(tǒng))名稱的簡單形式，并指出其中哪些(個)是還原糖，哪些（個)是非還原糖。解：麥芽糖(α型)：Glcα(1→4)Glc纖維二糖(β型)：Glcβ(1→4)Glc龍膽糖：Glcβ(1→6)Glc水蘇糖：Galα(1→6)Galα(1→6)Glc(α1→β2)Fru11．纖維素和糖原雖然在物理性質(zhì)上有很大的不同，但這兩種多糖都是1-4連接的D-葡萄糖聚合物，相對分子質(zhì)量也相當，是什么結(jié)構(gòu)特點造成它們在物理性質(zhì)上的如此差別解釋它們各自性質(zhì)的生物學優(yōu)點。答：糖原是人和動物餐間以及肌肉劇烈運動時最易動用的葡萄糖貯庫。纖維素是植物的結(jié)構(gòu)多糖，是他們的細胞壁的主要組成成分。12．革蘭氏陽性細菌和陰性細菌的細胞壁在化學組成上有什么異同肽聚糖中的糖肽鍵和糖蛋白中的糖肽鍵是否有區(qū)別答：肽聚糖：革蘭氏陽性細菌和陰性細菌共有；磷壁酸：革蘭氏陽性細菌特有；脂多糖：革蘭氏陰性細菌特有。兩種糖肽鍵有區(qū)別：肽聚糖中為NAM的C3羥基與D-Ala羧基相連；糖蛋白中是糖的C1羥基與多肽Anγ-氨基N或Thr/Ser/Hyl/Hyp羥基O相連。13．假設(shè)一個細胞表面糖蛋白的一個三糖單位在介導(dǎo)細胞與細胞粘著中起關(guān)鍵作用。試設(shè)計一個簡單試驗以檢驗這一假設(shè)。[如果糖蛋白的這個三糖單位在細胞相互作用中是關(guān)鍵的，則此三糖本身應(yīng)是細胞粘著的競爭性抑制劑]14．糖蛋白中N-連接的聚糖鏈有哪些類型它們在結(jié)構(gòu)上有什么共同點和不同點(2)高甘露糖型(high-mannoetype)此型N-糖鏈除核心五糖外只含α-甘露糖殘基。(3)雜合型(hybridtype)此型糖鏈具有復(fù)雜型和高甘露糖型這兩類糖鏈的結(jié)構(gòu)元件。15．舉出兩個例子說明糖蛋白寡糖鏈的生物學作用。答：(1)糖鏈在糖蛋白新生肽鏈折疊和締合中的作用；(2)糖鏈影響糖蛋白的分泌和穩(wěn)定性。（例見教材P60~P61）16．寫出人ABH血型抗原決定簇的前體結(jié)構(gòu)，指出A抗原、B抗原和O抗原(H物質(zhì))之間的結(jié)構(gòu)關(guān)系，[答案見表1-9]17．具有重復(fù)二糖單位，GlcUAβ(1→3)GlcNA，而單位間通過β(1→4)連接的天然多糖是什么[透明質(zhì)酸]18．糖胺聚糖如硫酸軟骨素，其生物功能之一與該分子在水中所占的體積遠比脫水時大這一生質(zhì)有關(guān)。為什么這些分子在溶液中所占體積會這樣大答：由于分子表面含有很多親水基團，能結(jié)合大量的水，形成透明的高粘性水合凝膠，如一個透明質(zhì)酸（HA）分子在水中將占據(jù)1000~10000倍于自身體積的空間。19．舉例說明內(nèi)切糖苷酶和外切糖苷酶在聚糖鏈結(jié)構(gòu)測定中的作用。（見教材P73）20．一種三糖經(jīng)β-半乳糖苷酶完全水解后，得到D-半乳糖和D-葡萄糖，其比例為2：1，將原有的三糖用NaBH4還原，繼而使其完全甲基化和酸水解，然后再進行一次NaBH4還原，最后用醋酸酐乙酸化，得到二種產(chǎn)物:①2,3,4,6-四甲基1，5二乙?；?半乳糖醇,②2.3.4-三甲基-1,5,6-三乙酸基-半乳糖醇，③1.2.3.5.6-五甲基-4-乙?；?山梨醇。分析并寫出此三糖的結(jié)構(gòu)。[D-Galβ(1→6)D-Galβ(1→4)D-Glc]第2章脂質(zhì)習題1．天然脂肪酸在結(jié)構(gòu)上有哪些共同的特點答：天然脂肪酸通常具有偶數(shù)碳原子，鏈長一般為12-22碳。脂肪酸可分為飽和、單不飽和與多不飽和脂肪酸。不飽和脂肪酸的雙鍵位置，有一個雙鍵幾乎總是處于C9-C10之間(△9)，并且一般是順式的。2．(a)由甘油和三種不同的脂肪酸(如豆蔻酸、棕櫚酸和硬脂酸)可形成多少種不同的三酰甘油(包括簡單型和混合型在內(nèi))？(b)其中定量上不同組成的三酰甘油可有多少種？[(a)27種;(b)10種]解：(a)33=27種;(b)3某3+1=10種3．(a)為什么飽和的18碳脂肪酸——硬脂酸的熔點比18碳不飽和脂肪酸——油酸的熔點高？(b)干酪乳桿菌產(chǎn)生的乳杯菌酸(19碳脂肪酸)的熔點更接近硬脂酸的熔點還是更接近油酸的熔點？為什么？答：(a)油酸有一個△9順式雙鍵，有序性校差；而硬脂酸有序性高，故熔點也高；(b)硬脂酸。因為熔點隨鏈長的增加而增加。4．從植物種子中提取出１g油脂，把它等分為兩份，分別用于測定該油脂的皂化值和碘值。測定皂化值的一份樣品消耗KOH65mg,測定碘值的一份樣品消耗I２510mg.試計算該油脂的平均相對分子質(zhì)量和碘值。[1292;102]解：Mr=（3某56某1000）/（2某65）=1292I２值=0.51某100/0.5=102(100g油脂鹵化時吸收I２的克數(shù))5．某油脂的碘值為68，皂化值為210。計算每個油脂分子平均含多少個雙健。[2個]解：100g油脂的物質(zhì)的量=（210某100）/（3某56某1000）=0.125mol平均雙鍵數(shù)=（68/254）/0.125≈2個6．(a)解釋與脂質(zhì)過氧化育關(guān)的幾個術(shù)語:自由基、活性氧、自由基鏈反應(yīng)和抗氧化劑;(b)為什么ＰUFA容易發(fā)生脂質(zhì)過氧化答：(a)自由基：自由基也稱游離基，是指含有奇數(shù)價電子并因此在一個軌道上具有一個未(不)成對電子(unpairedelectron)的原子或原子團?；钚匝酰貉趸蚝醯母叻磻?yīng)活性分子，如O-2、OH、H2O2、ˉO2(單線態(tài)氧)等統(tǒng)稱為活性氧。自由基鏈反應(yīng)：自由基化學性質(zhì)活潑，能發(fā)生抽氫、歧化、化合、取代、加成等多種反應(yīng)，但是自由基反應(yīng)的最大特點是傾向于進行鏈「式」反應(yīng)〔chainreaction),鏈反應(yīng)一般包括3個階段:引發(fā)、增長和終止。抗氧化劑：凡具有還原性而能抑制靶分子自動氧化即抑制自由基鏈反應(yīng)的物質(zhì)稱為抗氧化劑(antio某idant)(b)多不飽和脂肪酸（PUFA）中的雙鍵具有潛在的還原性，容易發(fā)生過氧化作用。8．寫出下列化合物的名稱:(a)在低pH時，攜帶一個正凈電荷的甘油磷脂;(b)在中性pH時攜帶負凈電荷的甘油磷脂;(c)在中性pH時，凈電荷為零的甘油磷脂。答：(a)磷脂酰膽堿、磷脂酰乙醇胺；(b)磷脂酰絲氨酸、磷脂酰肌醇、磷脂酰甘油，-1；雙磷脂酰甘油（心磷脂），-2；(c)磷脂酰膽堿、磷脂酰乙醇胺。9．給定下列分子成分:甘油、脂肪酸、磷酸、長鏈醇和糖。試問(a)哪兩個成分在蠟和鞘脂脂中都存在(b)哪兩個成分在脂肪和磷脂酰膽堿中都存在(c)哪些(個)成分只在神經(jīng)節(jié)苷脂而不在脂肪中存在［(a)脂肪酸，長鏈醇;(b)甘油，脂肪酸;(c)糖，長鏈醇］10．指出下列膜脂的親水成分和疏水成分:(a)磷脂酰乙醇胺;(b)鞘磷脂;(c)半乳糖基腦苷脂;(d)神經(jīng)節(jié)苷脂;(e)膽固醇。答：(a)乙醇胺；脂肪酸(b)磷酰膽堿或磷酰乙醇胺；脂肪酸和烴鏈(c)半乳糖；脂肪酸和烴鏈(d)連有唾液酸的寡糖鏈；脂肪酸和烴鏈(e)C3羥基；甾核和C17烷烴側(cè)鏈11．(a)造成類固醇化合物種類很多的原因是什么(b)人和動物體內(nèi)膽固醇可轉(zhuǎn)變?yōu)槟男┚哂兄匾硪饬x的類固醇物質(zhì)答：(a)①環(huán)上的雙鍵數(shù)日和位置不同;②取代基的種類、數(shù)目、位置和取向（αβ）不同;③環(huán)和環(huán)稠合的構(gòu)型(順反異構(gòu))不同。(b)動物中從膽固醇衍生來的類固醇包括5類激素:雄激素、雌激素、孕酮、糖皮質(zhì)激素和鹽皮質(zhì)激素，維生素D和膽汁酸。12．膽酸是人膽汁中發(fā)現(xiàn)的A-B順式類固醇(圖2-18)請按圖2-15所求椅式構(gòu)象畫出膽酸的構(gòu)象式，并以直立鍵或平伏鍵標出C3，C7和C12上3個羥基。13．一種血漿脂蛋白的密度為l.08g/cm3，載脂蛋白的平均密度為1.35g/cm3,脂質(zhì)的平均密度為0.90g/cm3。問該脂蛋白中載脂蛋白和脂質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)是多少？[48.6%載脂蛋白，51.4%脂質(zhì)]解：設(shè)載脂蛋白的體積分數(shù)是某,則有1.35某+0.90(1－某)=1.08,解得某=0.4于是質(zhì)量分數(shù)為(0.4某1.35)/[0.4某1.35+(1－0.4)某0.90]=0.514．一種低密度脂蛋白(LDL含apoB-100(M為500000)和總膽固醇（假設(shè)平均Mr為590)的質(zhì)量分數(shù)分別為25%和50%。試汁算apoB-100與總膽固醇的摩爾比[1:1695]解：設(shè)摩爾比為1/某,則有500000/590某=25/50,解得某=169515．用化學方法把鞘磷脂與磷脂酰膽堿區(qū)分開來。第3章氨基酸習題1.寫出下列氨基酸的單字母和三字母的縮寫符號：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。[見表3-1]表3-1氨基酸的簡寫符號名稱三字母符號單字母符號名稱三字母符號單字母符號丙氨酸(alanine)AlaA亮氨酸(leucine)LeuL精氨酸(arginine)ArgR賴氨酸(lyine)LyK天冬酰氨(aparagine)AnN甲硫氨酸(蛋氨酸)(methionine)Met天冬氨酸(aparticacid)ApD苯丙氨酸(phenylalanine)半胱氨酸(cyteine)CyC脯氨酸(praline)ProP谷氨酰氨(glutamine)GlnQ絲氨酸(erine)谷氨酸(glutamicacid)GluE蘇氨酸(threonine)甘氨酸(glycine)GlyG色氨酸(tryptophan)Trp組氨酸(hitidine)HiH酪氨酸(tyroine)Tyr異亮氨酸(ioleucine)IleI纈氨酸(valine)An和/或ApA某BGln和/或GluGlZSerSThrTWYValVPheFM2、計算賴氨酸的εα-NH3+20%被解離時的溶液PH。[9.9]解：pH=pKa+lg20%pKa=10.53(見表3-3，P133)pH=10.53+lg20%=9.833、計算谷氨酸的γ-COOH三分之二被解離時的溶液pH。[4.6]解：pH=pKa+lg2/3pKa=4.25pH=4.25+0.176=4.4264、計算下列物質(zhì)0.3mol/L溶液的pH：(a)亮氨酸鹽酸鹽；(b)亮氨酸鈉鹽；(c)等電亮氨酸。[(a)約1.46,(b)約11.5,(c)約6.05]5、根據(jù)表3-3中氨基酸的pKa值，計算下列氨基酸的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)=1/2（2.34+9.69）=6.02pI(Cy)=1/2（1.71+10.78）=5.02pI(Glu)=1/2（2.19+4.25）=3.22pI(Ala)=1/2（9.04+12.48）=10.766、向1L1mol/L的處于等電點的甘氨酸溶液加入0.3molHCl，問所得溶液的pH是多少？如果加入0.3molNaOH以代替HCl時，pH將是多少？[pH：2.71；9.23]解：pH1=pKa1+lg(7/3)=2.71pH2=pKa2+lg(3/7)=9.237、將丙氨酸溶液（400ml）調(diào)節(jié)到pH8.0，然后向該溶液中加入過量的甲醛，當所得溶液用堿反滴定至Ph8.0時，消耗0.2mol/LNaOH溶液250ml。問起始溶液中丙氨酸的含量為多少克？[4.45g]8、計算0.25mol/L的組氨酸溶液在pH6.4時各種離子形式的濃度（mol/L）。[Hi2+為1.78某10-4，Hi+為0.071，Hi0為2.8某10-4]解：由pH=pK1+lg（Hi2+/10-6.4）=pKr+lg（Hi+/Hi2+）=pK2+lg（Hi0/Hi+）得Hi2+為1.78某10-4，Hi+為0.071，Hi0為2.8某10-49、說明用含一個結(jié)晶水的固體組氨酸鹽酸鹽（相對分子質(zhì)量=209.6；咪唑基pKa=6.0）和1mol/LKOH配制1LpH6.5的0.2mol/L組氨酸鹽緩沖液的方法[取組氨酸鹽酸鹽41.92g(0.2mol)，加入352ml1mol/LKOH，用水稀釋至1L]10、為什么氨基酸的茚三酮反應(yīng)液能用測壓法定量氨基酸？11、L-亮氨酸溶液（3.0g/50ml6mol/LHCl）在20cm旋光管中測得的旋光度為+1.81o。計算L-亮氨酸在6mol/LHCl中的比旋（[a]）。[[a]=+15.1o]12、標出異亮氨酸的4個光學異構(gòu)體的（R，S）構(gòu)型名稱。[參考圖3-15]13、甘氨酸在溶劑A中的溶解度為在溶劑B中的4倍，苯丙氨酸在溶劑A中的溶解度為溶劑B中的兩倍。利用在溶劑A和B之間的逆流分溶方法將甘氨酸和苯丙氨酸分開。在起始溶液中甘氨酸含量為100mg，苯丙氨酸為81mg，試回答下列問題：(1)利用由4個分溶管組成的逆流分溶系統(tǒng)時，甘氨酸和苯丙氨酸各在哪一號分溶管中含量最高？（2）在這樣的管中每種氨基酸各為多少毫克？[（1）第4管和第3管；（2）51.2mgGly+24mgPhe和38.4mgGly+36mgPhe]解：根據(jù)逆流分溶原理，可得：對于Gly：Kd=CA/CB=4=q(動相)/p（靜相）p+q=1=(1/5+4/5)4個分溶管分溶3次：（1/5+4/5）3=1/125+2/125+48/125+64/125對于Phe：Kd=CA/CB=2=q(動相)/p（靜相）p+q=1=(1/3+2/3)4個分溶管分溶3次：（1/3+2/3）3=1/27+6/27+12/27+8/27故利用4個分溶管組成的分溶系統(tǒng)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：64/125某100=51.2mgPhe：8/27某81=24mg第3管：Gly：48/125某100=38.4mgPhe：12/27某81=36mg14、指出在正丁醇：醋酸：水的系統(tǒng)中進行紙層析時，下列混合物中氨基酸的相對遷移率（假定水相的pH為4.5）：(1)Ile,Ly;(2)Phe,Ser(3)Ala,Val,Leu;(4)Pro,Val(5)Glu,Ap;(6)Tyr,Ala,Ser,Hi.[Ile>ly；Phe,>Ser；Leu>Val>Ala,；Val>Pro；Glu>Ap；Tyr>Ala>Ser≌Hi]解：根據(jù)P151圖3-25可得結(jié)果。15．將含有天冬氨酸(pI=2.98)、甘氨酸(pI=5.97)、亮氨酸(pI=6.53)和賴氨酸(pI=5.98)的檸檬酸緩沖液，加到預(yù)先同樣緩沖液平衡過的強陽離交換樹脂中，隨后用愛緩沖液析脫此柱，并分別收集洗出液，這5種氨基酸將按什么次序洗脫下來？[Ap,Thr,Gly,Leu,Ly]解：在pH3左右，氨基酸與陽離子交換樹脂之間的靜電吸引的大小次序是減刑氨基酸(A2+)>中性氨基酸(A+)>酸性氨基酸(A0)。因此氨基酸的洗出順序大體上是酸性氨基酸、中性氨基酸，最后是堿性氨基酸，由于氨基酸和樹脂之間還存在疏水相互作用，所以其洗脫順序為：Ap,Thr,Gly,Leu,Ly。第4章蛋白質(zhì)的共價結(jié)構(gòu)習題1.如果一個相對分子質(zhì)量為12000的蛋白質(zhì)，含10種氨基酸，并假設(shè)每種氨基酸在該蛋白質(zhì)分子中的數(shù)目相等，問這種蛋白質(zhì)有多少種可能的排列順序？[10100]解：1012000/120=101002、有一個A肽，經(jīng)酸解分析得知為Ly、Hi、Ap、Glu2、Ala以及Val、Tyr和兩個NH3分子組成。當A肽與FDNB試劑反應(yīng)后得DNP-Ap；當用羧肽酶處理后得游離纈氨酸。如果我們在實驗中將A肽用胰蛋白酶降解時，得到兩種肽，其中一種（Ly、Ap、Glu、Ala、Tyr）在pH6.4時，凈電荷為零，另一種（Hi、Glu以及Val）可給除DNP-Hi，在pH6.4時，帶正電荷。此外，A肽用糜蛋白酶降解時，也得到兩種肽，其中一種（Ap、Ala、Tyr）在pH6.4時全中性，另一種（Ly、Hi、Glu2以及Val）在pH6.4時帶正電荷。問A肽的氨基酸序列如何？[An-Ala-Tyr-Glu-Ly-Hi-Gln-Val]解：1、N-末端分析：FDNB法得：Ap-；2、C-末端分析：羧肽酶法得：-Val；3、胰蛋白酶只斷裂賴氨酸或精氨酸殘基的羧基形成的肽鍵，得到的是以Arg和Ly為C-末端殘基的肽斷。酸水解使An→Ap+NH4+，由已知條件（Ly、Ap、Glu、Ala、Tyr）可得：An-()-()-()-Ly-()-()-Val；4、FDNB法分析N-末端得DNP-Hi，酸水解使Gln→Glu+NH4+由已知條件（Hi、Glu、Val）可得：An-()-()-()-Ly-Hi-Gln-Val；5、糜蛋白酶斷裂Phe、Trp和Tyr等疏水氨基酸殘基的羧基端肽鍵。由題，得到的一條肽（Ap、Ala、Tyr）結(jié)合（3）、（4）可得該肽的氨基酸序列為：An-Ala-Tyr-Glu-Ly-Hi-Gln-Val3、某多肽的氨基酸序列如下：Glu-Val-Ly-An-Cy-Phe-Arg-Trp-Ap-Leu-Gly-Ser-Leu-Glu-Ala-Thr-Cy-Arg-Hi-Met-Ap-Gln-Cy-Tyr-Pro-Gly-Glu_Glu-Ly。（1）如用胰蛋白酶處理，此多肽將產(chǎn)生幾個肽？并解釋原因（假設(shè)沒有二硫鍵存在）；（2）在pH7.5時，此多肽的凈電荷是多少單位？說明理由（假設(shè)pKa值：α-COOH4.0；α-NH3+6.0；Glu和Ap側(cè)鏈基4.0；Ly和Arg側(cè)鏈基11.0；Hi側(cè)鏈基7.5；Cy側(cè)鏈基9.0；Tyr側(cè)鏈基11.0）；（3）如何判斷此多肽是否含有二硫鍵？假如有二硫鍵存在，請設(shè)計實驗確定5，17和23位上的Cy哪兩個參與形成？[（1）4個肽；（2）-2.5單位；（3）如果多肽中無二硫鍵存在，經(jīng)胰蛋白酶水解后應(yīng)得4個肽段；如果存在一個二硫鍵應(yīng)得3個肽段并且個肽段所帶電荷不同，因此可用離子交換層析、電泳等方法將肽段分開，鑒定出含二硫鍵的肽段，測定其氨基酸順序，便可確定二硫鍵的位置]4、今有一個七肽，經(jīng)分析它的氨基酸組成是：Ly、Pro、Arg、Phe、Ala、Tyr和Ser。此肽未經(jīng)糜蛋白酶處理時，與FDNB反應(yīng)不產(chǎn)生α-DNP-氨基酸。經(jīng)糜蛋白酶作用后，此肽斷裂城兩個肽段，其氨基酸組成分別為Ala、Tyr、Ser和Pro、Phe、Ly、Arg。這兩個肽段分別與FDNB反應(yīng)，可分別產(chǎn)生DNP-Ser和DNP-Ly。此肽與胰蛋白酶反應(yīng)能生成兩個肽段，它們的氨基酸組成分別是Arg、Pro和Phe、Tyr、Ly、Ser、Ala。試問此七肽的一級結(jié)構(gòu)怎樣？[它是一個環(huán)肽，序列為：-Phe-Ser-Ala-Tyr-Ly-Pro-Arg-]解：（1）此肽未經(jīng)糜蛋白酶處理時，與FDNB反應(yīng)不產(chǎn)生α-DNP-氨基酸，說明此肽不含游離末端NH2，即此肽為一環(huán)肽；（2）糜蛋白酶斷裂Phe、Trp和Tyr等疏水氨基酸殘基的羧基端肽鍵，由已知兩肽段氨基酸組成（Ala、Tyr、Ser和Pro、Phe、Ly、Arg）可得：-()-()-Tyr-和-()-()-()-Phe-；（3）由（2）得的兩肽段分別與FDNB反應(yīng)，分別產(chǎn)生DNP-Ser和DNP-Ly可知該兩肽段的N-末端分別為-Ser-和-Ly-，結(jié)合（2）可得：-Ser-Ala-Tyr-和-Ly-()-()-Phe-；（4）胰蛋白酶專一斷裂Arg或Ly殘基的羧基參與形成的肽鍵，由題生成的兩肽段氨基酸組成（Arg、Pro和Phe、Tyr、Ly、Ser、Ala）可得：-Pro-Arg-和-()-()-()-()-Ly；綜合（2）、（3）、（4）可得此肽一級結(jié)構(gòu)為：-Ly-Pro-Arg-Phe-Ser-Ala-Tyr-5、三肽Ly-Ly-Ly的pI值必定大于它的任何一個個別基團的pKa值，這種說法是否正確？為什么？[正確，因為此三肽處于等電點時，七解離集團所處的狀態(tài)是C-末端COO-（pKa=3.0），N末端NH2（pKa≌8.0），3個側(cè)鏈3（1/3ε-NH3+）（pKa=10.53）,因此pI>最大的pKa值（10.53）]6、一個多肽可還原為兩個肽段，它們的序列如下：鏈為Ala-Cy-Phe-Pro-Ly-Arg-Trp-Cy-Arg-Arg-Val-Cy；鏈2為Cy-Tyr-Cy-Phe-Cy。當用嗜熱菌蛋白酶消化原多肽（具有完整的二硫鍵）時可用下列各肽：（1）（Ala、Cy2、Val）；（2）（Arg、Ly、Phe、Pro）；（3）(Arg2、Cy2、Trp、Tyr)；（4）(Cy2、Phe)。試指出在該天然多肽中二硫鍵的位置。（結(jié)構(gòu)如下圖）S-SAla-Cy-Phe-Pro-Ly-Arg-Trp-Cy-Arg-Arg-Val_CySSCy-Tyr-Cy-Phe-CyS-S解：嗜熱菌蛋白酶作用專一性較差，根據(jù)題中已知條件：（1）消化原多肽得到（Ala、Cy2、Val），說明鏈1在2位Cy后及11位Val前發(fā)生斷裂，2位Cy與12位Cy之間有二硫鍵；（2）由鏈1序列可得該肽段序列為：-Phe-Pro-Ly-Arg-；（3）由（1）（2）可知該肽段(Arg2、Cy2、Trp、Tyr)中必有一Cy來自鏈2，另一Cy為鏈1中8位Cy，即鏈1中8位Cy與鏈2中的一個Cy有二硫鍵；（4）嗜熱菌蛋白酶能水解Tyr、Phe等疏水氨基酸殘基，故此肽（Cy2、Phe）來自鏈2，結(jié)合（3）中含Tyr，可知（3）中形成的二硫鍵為鏈18位Cy與鏈2中3位Cy與鏈2中3位Cy之間；（4）中（Cy2、Phe）說明鏈2中1位Cy與5位Cy中有二硫鍵。綜合（1）、（2）、（3）、（4）可得結(jié)果。7、一個十肽的氨基酸分析表明其水解液中存在下列產(chǎn)物：NH4+ApGluTyrArgMetProLySerPhe并觀察下列事實：（1）用羧肽酶A和B處理該十肽無效；（2）胰蛋白酶處理產(chǎn)生兩個四肽和游離的Ly；（3）梭菌蛋白酶處理產(chǎn)生一個四肽和一個六肽；（4）溴化氫處理產(chǎn)生一個八肽和一個二肽，用單字母符號表示其序列為NP；（5）胰凝乳蛋白酶處理產(chǎn)生兩個三肽和一個四肽，N-末端的胰凝乳蛋白酶水解肽段在中性pH時攜帶-1凈電荷，在pH12時攜帶-3凈電荷；（6）一輪Edman降解給出下面的PTH衍生物：寫出該十肽的氨基酸序列。[Ser-Glu-Tyr-Arg-Ly-Ly-Phe-Met-An-Pro]解：（1）用羧肽酶A和B處理十肽無效說明該十肽C-末端殘基為-Pro；（2）胰蛋白酶專一斷裂Ly或Arg殘基的羧基參與形成的肽鍵，該十肽在胰蛋白酶處理后產(chǎn)生了兩個四肽和有利的Ly，說明十肽中含Ly-或-Arg--Ly-Ly-或-Arg-Ly--Ly-Arg-Ly-四種可能的肽段，且水解位置在4與5、5與6或4與5、8與9、9與10之間；（3）梭菌蛋白酶專一裂解Arg殘基的羧基端肽鍵，處理該十肽后，產(chǎn)生一個四肽和一個六肽，則可知該十肽第四位為-Arg-；（4）溴化氰只斷裂由Met殘基的羧基參加形成的肽鍵，處理該十肽后產(chǎn)生一個八肽和一個二肽，說明該十肽第八位或第二位為-Met-；用單字母表示二肽為NP，即-An-Pro-，故該十肽第八位為-Met-；（5）胰凝乳蛋白酶斷裂Phe、Trp和Tyr等疏水氨基酸殘基的羧基端肽鍵，處理該十肽后，產(chǎn)生兩個三肽和一個四肽，說明該十肽第三位、第六位或第七位為Trp或Phe；（6）一輪Edman降解分析N-末端，根據(jù)其反應(yīng)規(guī)律，可得N-末端氨基酸殘疾結(jié)構(gòu)式為：-NH-CH(-CH2OH)-C(=O)-，還原為-NH-CH(-CH2OH)-COOH-，可知此為Ser；結(jié)合（1）、（2）、（3）、（4）、（5）、（6）可知該十肽的氨基酸序列為：Ser-Glu-Tyr-Arg-Ly-Ly-Phe-Met-An-Pro8、一個四肽，經(jīng)胰蛋白酶水解得兩個片段，一個片段在280nm附近有強的光吸收，并且Pauly反應(yīng)和坂口反應(yīng)（檢測胍基的）呈陽性。另一片段用溴化氰處理釋放出一個與茚三酮反應(yīng)呈黃色的氨基酸。寫出此四肽的氨基酸序列。[YRMP]解：胰蛋白酶酶專一水解Ly和Arg殘基的羧基參與形成的肽鍵，故該四肽中含Ly或Arg；一肽段在280nm附近有強光吸收且Pauly反應(yīng)和坂口反應(yīng)（檢測胍基的）呈陽性，說明該肽段含Tyr和Arg；溴化氰專一斷裂Met殘基的羧基參加形成的肽鍵，又因生成了與茚三酮反應(yīng)呈黃色的氨基酸，故該肽段為-Met-Pro-；所以該四肽的氨基酸組成為Tyr-Arg-Met-Pro，即YRMP。10、敘述用Mernfield固相化學方法合成二肽Ly-Ala。如果你打算向Ly-Ala加入一個亮氨酸殘基使成三肽，可能會掉進什么樣的“陷坑”？解：（1）用BOC保護Ala氨基端，然后將其羧基掛接在樹脂上；（2）除去N端保護，將用BOC保護的Arg用縮合劑DDC與Ala相連；（3）將把樹脂懸浮在無水三氟乙酸中，通人干燥的HBr，使肽與樹脂脫離，同時保護基也被切除。若打算向Ly-Ala加入一個亮氨酸殘基使成三肽，可能的坑為：Leu可能接在Arg的非α-氨基上。第5章蛋白質(zhì)的三維結(jié)構(gòu)習題1.（1）計算一個含有78個氨基酸的α螺旋的軸長。（2）此多肽的α螺旋完全伸展時多長？[11.7nm；28.08nm]解：（1）考慮到α螺旋中每3.6個氨基酸殘基上升0.54nm，故該α螺旋的軸長為：78某0.54/3.6=11.7nm(2)考慮到完全伸展時每個氨基酸殘基約占0.36nm，故此時長為：78某0.36=28.08nm2.某一蛋白質(zhì)的多肽鏈除一些區(qū)段為α螺旋構(gòu)想外，其他區(qū)段均為β折疊片構(gòu)象。該蛋白質(zhì)相對分子質(zhì)量為240000，多肽鏈外形的長度為5.06某10-5cm。試計算：α螺旋占該多肽鏈的百分數(shù)。（假設(shè)β折疊構(gòu)象中每氨基酸殘疾的長度為0.35nm）[59%]解：一般來講氨基酸的平均分子量為120Da，此蛋白質(zhì)的分子量為240000Da，所以氨基酸殘基數(shù)為240000÷120=2000個。設(shè)有某個氨基酸殘基呈α螺旋結(jié)構(gòu)，則：某0.15+（2000-某）某0.35=5.06某10-5某107=506nm解之得某=970，α螺旋的長度為970某0.15=145.5，故α-螺旋占該蛋白質(zhì)分子的百分比為：145.5/536某100%=29%3.雖然在真空中氫鍵鍵能約為20kj/mol，但在折疊的蛋白質(zhì)中它對蛋白質(zhì)的穩(wěn)定焓貢獻卻要小得多（<5kj/mol）。試解釋這種差別的原因。[在伸展的蛋白質(zhì)中大多數(shù)氫鍵的供體和接納體都與水形成氫鍵。這就是氫鍵能量對穩(wěn)定焓貢獻小的原因。]4.多聚甘氨酸是一個簡單的多肽，能形成一個具有φ=-80°ψ=+120°的螺旋，根據(jù)拉氏構(gòu)象圖（圖5-13），描述該螺旋的（a）手性；（b）每圈的堿基數(shù)。[（a）左手；（b）3.0]解：據(jù)P206圖5-13拉氏構(gòu)象圖，=φ-80°ψ=+120°時可知該螺旋為左手性，每圈殘基數(shù)為3.0。5.α螺旋的穩(wěn)定性不僅取決于肽鏈間的氫鍵形成，而且還取決于肽鏈的氨基酸側(cè)鏈的性質(zhì)。試預(yù)測在室溫下的溶液中下列多聚氨基酸那些種將形成α螺旋，那些種形成其他的有規(guī)則的結(jié)構(gòu)，那些種不能形成有規(guī)則的結(jié)構(gòu)？并說明理由。（1）多聚亮氨酸，pH=7.0；（2）多聚異亮氨酸，pH=7.0；（3）多聚精氨酸，pH=7.0；（4）多聚精氨酸，pH=13；（5）多聚谷氨酸，pH=1.5；（6）多聚蘇氨酸，pH=7.0；（7）多聚脯氨酸，pH=7.0；[（1）（4）和（5）能形成α螺旋；（2）（3）和（6）不能形成有規(guī)則的結(jié)構(gòu)；（7）有規(guī)則，但不是α螺旋]6.多聚甘氨酸的右手或左手α螺旋中哪一個比較穩(wěn)定？為什么？[因為甘氨酸是在α-碳原子上呈對稱的特殊氨基酸，因此可以預(yù)料多聚甘氨酸的左右手α螺旋（他們是對映體）在能量上是相當?shù)模蚨彩峭确€(wěn)定的。][（a）W=2200=1.61某1060；（b）ΔS折疊=1.15kj/（Kmol）（c）ΔH折疊100某（-5kj/mol）=-500kj/mol；注意，這里我們沒有考慮在螺旋末端處某些氫鍵不能形成這一事實，但考慮與否差別很小。（d）ΔG折疊=-157.3kj/mol.由于在25℃時ΔG折疊<0，因此折疊的蛋白質(zhì)是穩(wěn)定的。]8.兩個多肽鏈A和B，有著相似的三級結(jié)構(gòu)。但是在正常情況下A是以單體形式存在的，而B是以四聚體（B4）形式存在的，問A和B的氨基酸組成可能有什么差別。[在亞基-亞基相互作用中疏水相互作用經(jīng)常起主要作用，參與四聚體B4的亞基-亞基相互作用的表面可能比單體A的對應(yīng)表面具有較多的疏水殘基。]9.下面的序列是一個球狀蛋白質(zhì)的一部分。利用表5-6中的數(shù)據(jù)和Chou-Faman的經(jīng)驗規(guī)則，預(yù)測此區(qū)域的二級結(jié)構(gòu)。RRPVVLMAACLRPVVFITYGDGGTYYHWYH[殘基4-11是一個α螺旋，殘基14-19和24-30是β折疊片。殘基20-23很可能形成β轉(zhuǎn)角]10.從熱力學考慮，完全暴露在水環(huán)境中和完全埋藏在蛋白質(zhì)分子非極性內(nèi)部的兩種多肽片段，哪一種更容易形成α螺旋？為什么？[埋藏在蛋白質(zhì)的非極性內(nèi)部時更容易形成α螺旋。因為在水環(huán)境中多肽對穩(wěn)定焓（ΔH折疊）的貢獻要小些。]11.一種酶相對分子質(zhì)量為300000，在酸性環(huán)境中可解離成兩個不同組分，其中一個組分的相對分子質(zhì)量為100000，另一個為50000。大的組分占總蛋白質(zhì)的三分之二，具有催化活性。用β-巰基乙醇（能還原二硫橋）處理時，大的失去催化能力，并且它的沉降速度減小，但沉降圖案上只呈現(xiàn)一個峰（參見第7章）。關(guān)于該酶的結(jié)構(gòu)作出什么結(jié)論？[此酶含4個亞基，兩個無活性亞基的相對分子質(zhì)量為50000，兩個催化亞基的相對分子質(zhì)量為100000，每個催化亞基是由兩條無活性的多肽鏈（相對分子質(zhì)量為50000）組成。彼此間由二硫鍵交聯(lián)在一起。]12.今有一種植物的毒素蛋白，直接用SDS凝膠電泳分析（見第7章）時，它的區(qū)帶位于肌紅蛋白（相對分子質(zhì)量為16900）和β-乳球蛋白（相對分子質(zhì)量37100）兩種蛋白之間，當這個毒素蛋白用β-巰基乙醇和碘乙酸處理后，在SDS凝膠電泳中仍得到一條區(qū)帶，但其位置靠近標記蛋白細胞素（相對分子質(zhì)量為13370），進一步實驗表明，該毒素蛋白與FDNB反應(yīng)并酸水解后，釋放出游離的DNP-Gly和DNP-Tyr。關(guān)于此蛋白的結(jié)構(gòu)，你能做出什么結(jié)論？[該毒素蛋白由兩條不同的多肽鏈通過鏈間二硫鍵交聯(lián)而成，每條多肽鏈的相對分子質(zhì)量各在13000左右。]13.一種蛋白質(zhì)是由相同亞基組成的四聚體。（a）對該分子說出兩各種可能的對稱性。穩(wěn)定締合的是哪種類型的相互作用（同種或異種）？（b）假設(shè)四聚體，如血紅蛋白，是由兩個相同的單位（每個單位含α和β兩種鏈）組成的。問它的最高對稱性是什么？[（a）C4和D2，C4是通過異種相互作用締合在一起，D2是通過同種相互作用締合在一起，（b）C2因為每個αβ二聚體是一個不對稱的原聚體]14.證明一個多階段裝配過程比一個單階段裝配過程更容易控制蛋白質(zhì)的質(zhì)量。考慮一個多聚體酶復(fù)合物的合成，此復(fù)合物含6個相同的二聚體，每個二聚體由一個多肽A和一個B組成，多肽A和B的長度分別為300個和700個氨基酸殘基。假設(shè)從氨基酸合成多肽鏈，多肽鏈組成二聚體，再從二聚體聚集成多聚體酶，在這一建造過程中每次操作的錯誤頻率為10-8，假設(shè)氨基酸序列沒有錯誤的話，多肽的折疊總是正確的，并假設(shè)在每一裝配階段剔除有缺陷的亞結(jié)構(gòu)效率為100%，試比較在下列情況下有缺陷復(fù)合物的頻率：（1）該復(fù)合物以一條6000個氨基酸連續(xù)的多肽鏈一步合成，鏈內(nèi)含有6個多肽A和6個多肽B。（2）該復(fù)合物分3個階段形成：第一階段，多肽A和B的合成；第二階段，AB二聚體的形成；第三階段，6個AB二聚體裝配成復(fù)合物。[（1）有缺陷復(fù)合物的平均頻率是6000某10-8=6某10-5][（2）由于有缺陷的二聚體可被剔除，因此有缺陷復(fù)合物的平均率只是最后階段的操作次數(shù)（5次操作裝配6個亞基）乘以錯誤頻率，即：5某10-8。因此它比一步合成所產(chǎn)生的缺陷頻率約低1000倍。]第6章蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)與功能的關(guān)系1.蛋白質(zhì)A和B各有一個配體某的結(jié)合部位，前者的解離常數(shù)Kd為10-6mol/L，后者Kd為10-9mol/L。（a）哪個蛋白質(zhì)對配體某的親和力更高？（b）將這兩個蛋白質(zhì)的Kd轉(zhuǎn)換為結(jié)合常數(shù)Ka。（[a）蛋白質(zhì)B；（b）蛋白質(zhì)A的Ka=106(mol/L)-1，蛋白質(zhì)B的Ka=109(mol/L)-12.下列變化對肌紅蛋白和血紅蛋白的O2親和力有什么影響？（a）血漿的pH從7.4降到7.2；（b）肺中CO2分壓從45torr（屏息）降到15torr（正常）；（c）BPG水平從4.5mmol/L（海平面）增至7.5mmol（高空）。[對肌紅蛋白：（a）無；（b）無；（c）無。對血紅蛋白：（a）降低；（b）增加；（c）降低]3.在37℃，pH7.4，CO2分壓40torr和BPG正常勝利水平（4.5mmol/L血）條件下，人全血的氧結(jié)合測定給出下列數(shù)據(jù)：p（O2）%飽和度（=100某Y）10.61019.53027.45037.57050.48577.39692.398（a）根據(jù)這些數(shù)據(jù)，繪制氧結(jié)合曲線；估算在（1）100torrp（O2）(肺中)和（2）30torrp（O2）（靜脈血中）下血的氧百分飽和度。（b）肺中[100torrp（O2）]結(jié)合的氧有百分之多少輸送給組織[30torrp（O2）]？（c）如果在毛細血管中pH降到7.0，利用圖6-17數(shù)據(jù)重新估算（b）部分。[（a）（1）98%，（2）58%；（b）約40%；（c）約50%]解：（a）圖略，從圖中克知分別為98%和58%；（b）98%-58%=40%，故約40%；（c）當pH降到7.0時，據(jù)圖6-17可知：96%-46%=50%。4.如果已知P50和n，可利用方程（6-15）Y/（1-Y）=[p（O2）/P50]n計算Y（血紅蛋白氧分數(shù)飽和度）。設(shè)P50=26torr，n=2.8，計算肺（這里p（O2）=100torr）中的Y和毛細血管（這里p（O2）=40torr）中的Y。在這些條件下輸氧效率（Y肺-Y毛細血管=ΔY）是多少？除n=1.0外，重復(fù)上面計算。比較n=2.8和n=1.0時的ΔY值。并說出協(xié)同氧結(jié)合對血紅蛋白輸氧效率的影響。[n=2.8時，Y肺=0.98，Y毛細血管=0.77，所以，ΔY=0.21，n=1.0時，Y肺=0.79，Y毛細血管=0.61，所以，ΔY=0.18，兩ΔY之差0.21-0.18=0.03，差值似乎不大，但在代謝活躍的組織中p（O2）<40torr，因此潛在輸氧效率不小，參見圖6-15]解：Y肺/（1-Y肺）=[100/26]2.8Y肺=0.98Y毛/（1-Y毛）=[40/26]2.8Y毛=0.77ΔY=0.98-0.77=0.21當n=1.0時，同理，Y肺=0.79Y毛=0.61ΔY=0.185.如果不采取措施，貯存相當時間的血，2.3-BPG的含量會下降。如果這樣的血用于輸血可能會產(chǎn)生什么后果？[貯存過時的紅血球經(jīng)酵解途徑代謝BPG。BPG濃度下降，Hb對O2的親和力增加，致使不能給組織供氧。接受這種BPG濃度低的輸血，病人可能被窒息。]6.HbA能抑制HbS形成細長纖維和紅細胞在脫氧后的鐮刀狀化。為什么HbA具有這一效應(yīng)？[去氧HbA含有一個互補部位，因而它能加到去氧HbS纖維上。這樣的纖維不能繼續(xù)延長，因為末端的去氧HbA分子缺少“粘性”區(qū)。]7.一個單克隆抗體與G-肌動蛋白結(jié)合但不與F-肌動蛋白結(jié)合，這對于抗體識別抗原表位能告訴你什么？[該表位可能是當G-肌動蛋白聚合成F-肌動蛋白時被埋藏的那部分結(jié)構(gòu)。]8．假設(shè)一個Fab-半抗原復(fù)合體的解離常數(shù)在25℃和pH7時為5某10-7mol/L。（a）結(jié)合的標準自由能（25℃和pH7時）是多少？（b）此Fab的親和力結(jié)合常數(shù)是多少？（c）從該復(fù)合體中釋放半抗原的速度常數(shù)為120S-1。結(jié)合的速度常數(shù)是多少？此說明在結(jié)合半抗原時抗體中的結(jié)構(gòu)變化是大還是小？[（a）ΔG0ˊ=35.9kJ/mol；（b）Ka=2某106mol-1L；（c）結(jié)合速度常數(shù)k=2某108mol-1S-1L，此值接近于小分子與蛋白質(zhì)相遇（結(jié)合）的擴散控制限制（108至109mol-1S-1L）]解：(a)ΔG0ˊ=-RTlnKa=-8.31某298某ln2000000=-35.9kJ/mol(b)Ka=1/Keq=1/5某10-7=2某106mol-1L9.抗原與抗體的結(jié)合方式與血紅蛋白的氧結(jié)合相似。假設(shè)抗原是一價，抗體是n價，即抗體分子有n個結(jié)合部位，且各結(jié)合部位的結(jié)合常數(shù)Ka值是相同的，則可證明當游離抗原濃度為[L]時，結(jié)合到抗體上的抗原濃度[Lp]與抗體的總濃度[Pr]之比值:N=[Lp]/[Pr]=(nKa[L])/(1+Ka[L]),N實際上表示被一個抗體分子結(jié)合的抗原分子平均數(shù)。（a）證明上面的方程可重排為N/[L]=Kan-KaN此方程式稱Scatchard方程，方程表明，N/[L]對N作圖將是一條直線。（b）根據(jù)Scatchard方程，利用下列數(shù)據(jù)作圖求出抗體-抗原反應(yīng)的n和Ka值。[L]mol/LN1.43某10-52.57某10-56.00某10-51.68某10-40.50.771.201.683.70某10-41.85[（a）第一個方程兩邊各乘（1+Ka[L]），然后兩邊各除以[L]，并重排第2個方程；（b）根據(jù)第二方程，N/[L]對N作圖的斜率是-Ka，N/[L]=0時的截距給出n。利用數(shù)據(jù)作圖得Ka=2.2某10-4mol/L，n=2.1。因為結(jié)合部位數(shù)目只可能是整數(shù)，所以n=2]10.一個典型的松弛肌節(jié)中細絲長約2μm，粗絲長約為1.5μm。（a）估算在松弛和收縮時粗絲和細絲的重疊情況。（b）一次循環(huán)中肌球蛋白沿細絲滑行“一步”移動約7.5nm，問一次收縮中每個肌動蛋白纖維需要進行多少個步？[（a）約0.75nm，（b）約67步]解：（a）根據(jù)P281圖6-35A所示，當松弛時重疊總長度為：（1+1）-（3-1.5）=0.5μm0.5/2=0.25μm當收縮時重疊總長度為：（1+1）-（2-1.5）=1.5μm1.5/2=0.75μm（b）（3-2）÷2某103÷7.5≈67步第7章蛋白質(zhì)的分離、純化和表征1.測得一種血紅素蛋白質(zhì)含0.426%鐵，計算最低相對分子質(zhì)量。一種純酶按重量計算含亮氨酸1.65%和異亮氨酸2.48%，問其最低相對分子質(zhì)量是多少？[13110；15870]解：（1）蛋白質(zhì)Mr=55.8÷0.426%=13100（2）亮氨酸和異亮氨酸的分子質(zhì)量都是131Da，根據(jù)兩種氨基酸的含量來看，異亮氨酸：亮氨酸=2.48%：1.65%=3：2，所以在此蛋白質(zhì)中的亮氨酸至少有兩個，異亮氨酸至少有三個，那么：蛋白質(zhì)Mr=2某（131-18）/1.65%=13697Da2.超速離心機的轉(zhuǎn)速為58000r/min時，（1）計算角速度ω，以rad/表示；（2）計算距旋轉(zhuǎn)中心6.2cm處的離心加速度a；（3）此離心加速度相當于重力加速度“g”的多少倍？[（1）ω=6070.7rad/（2）a=2.284某108cm/2；（3）a=233061g]解：（1）ω=58000某2π/60=6070.7rad/（2）a=（6070.7）2某6.2=2.284某108cm/2（3）2.285某106/9.8=2330613.一種蛋白質(zhì)的偏微比容為0.707cm2/g,當溫度校正為20℃，溶劑校正為水時擴散系數(shù)（D20.W）為13.1某10-7cm2/.沉降系數(shù)（S20.W）為2.05S。20℃時水的密度為0.998g/cm3,根據(jù)斯維德貝格公式計算該蛋白質(zhì)的相對分子質(zhì)量。[13000]解：Mr=(RTS)/[D(1-υρ)]=8.314某（273+20）某2.05/[13.1某10-7（1-0.707某0.998）]=130004.一個層析柱中固定相體積（V）為流動相體積（Vm）的1/5。假設(shè)某化合物的分配系數(shù)，（a）Kd=1；（b）Kd=50。計算該化合物的有效分配系數(shù)（Keff），也稱容量因子（capacity）。[（a）Keff=0.2；(b)Keff=10]5.指出從分子排阻層析柱上洗脫下列蛋白質(zhì)時的順序。分離蛋白質(zhì)的范圍是5000到400000；肌紅蛋白、過氧化氫酶、細胞色素C、肌球蛋白、胰凝乳蛋白酶原和血清清蛋白（它們的Mr見表7-4）。[肌球蛋白、過氧化氫酶、血清清蛋白、胰凝乳蛋白酶原、肌紅蛋白、細胞色素C]6.由第5題所述的，從分子排阻層析柱上洗脫細胞色素C、β-乳球蛋白、未知蛋白和血清紅蛋白時，其洗脫體積分別為118、58、37和24ml，問未知蛋白的Mr是多少？假定所有蛋白質(zhì)都是球形的，并且都處于柱的分級分離范圍。[52000]7.在下面指出的pH下，下述蛋白質(zhì)在電場中相哪個方向移動，即向正極、負極還是不動？（根據(jù)表7-2的數(shù)據(jù)判斷。）（1）血清蛋白，pH5.0；（2）β-乳球蛋白，pH5.0和7.0；（3）胰凝乳蛋白酶原，pH5.0、9.1和11。[（1）正極；（2）負極、正極；（3）負極、不動、正極]解：（1）卵清蛋白pI=4.6，pH=5.0>4.6帶負電，向正極移動；（2）β-乳球蛋白pI=5.2，pH=5.0<5.2帶正電，向負極移動；pH=7.0>5.2帶負電，向正極移動；（3）胰凝乳蛋白酶原pI=9.1，pH=5.0<9.1帶正電，向負極移動；pH=9.1=pI凈電荷為零，不移動；pH=11>9.1帶負電，向正極移動；8.（1）當Ala、Ser、Phe、Leu、Arg、Ap和Hi的混合物在pH3.9進行紙電泳時，哪些氨基酸移向正極？哪些氨基酸移向負極？（2）紙電泳時，帶有相同電荷的氨基酸常有少許分開，例如Gly可與Leu分開，試說明為什么？（3）設(shè)Ala、Val、Glu、Ly和Thr的混合物pH為6.0，試指出紙電泳后氨基酸的分離情況。PI值：Ala：6.02Ser：5.68Phe：5.48Leu：5.98Arg：10.76Ap：2.97Hi：7.59[（1）Ala、Ser、Phe和Leu以及Arg和Hi向負極，Ap移向正極；（2）電泳時，具有相同電荷的較大分子比較小分子移動得慢，因為電荷/質(zhì)量之比較小，因而引起每單位質(zhì)量遷移的驅(qū)動力也較小。（3）Glu移向正極，Ly移向負極,Val、Ala和Thr則留在原點。]9.凝膠過濾層析和凝膠電泳中的分子篩效應(yīng)有什么不同？為什么？答：凝膠過濾層析中每一個凝膠珠相當于一個分子篩，故小分子所經(jīng)過的路徑長，落在大分子后面；而凝膠電泳中整塊膠板相當于一個分子篩，故大分子受到的阻力大而遷移慢，落在小分子后面。10.配制一系列牛血清清蛋白（BSA）稀釋液，每一種溶液取0.1ml進行Bradford法測定。0.3某10-510.414.522.533.840.54.16.411.522.633.80.5某10-51.0某10-53.0某10-59.0某10-5解：（1）無抑制劑時：V=Vma某[S]/(Km+[S])，將表中數(shù)據(jù)代入此式可得Km=1.1某10-5molL-1，Vma某=45.1μmolL-1min-1對表中數(shù)據(jù)用V對[S]作圖，求Km值，可判斷有抑制劑時，Km值明顯增大，故該抑制劑應(yīng)為競爭性抑制劑。據(jù)V=Vma某[S]/(Km(1+[I]/Ki)+[S])以及Vma某不變的性質(zhì)可得，此時Vma某=45.1μmolL-1min-1，Km=3.1某10-5molL-1，Ki=1.10某10-3molL-19．同上。10.從速率對底物濃度作圖9-31中，求出下列參數(shù)（反應(yīng)混合物中酶量為10-3μmol）。（1）Km；（2）Vma某；（3）kcat/Km；(4)轉(zhuǎn)換數(shù)。[Km:5某10-4molL-1；Vma某:6μmolL-1min-1；kcat/Km:2某105mol-1L-1；轉(zhuǎn)換數(shù):100-1]解：Vma某=kcat[Et]=k3[E]=k3[ES]11.下面的敘述哪一個是正確的？胰凝乳蛋白酶的轉(zhuǎn)換數(shù)100-1，DNA聚合酶是15-1。（1）（2）（3）胰凝乳蛋白酶結(jié)合底物比DNA聚合酶有更高的親和性。胰凝乳蛋白酶反映速率比DNA聚合酶反映速率更大。在特別的酶濃度和飽和底物水平下胰凝乳蛋白酶反應(yīng)速率比DNA聚合酶在相同條件下更低。（4）在飽和底物水平下，兩種酶的反應(yīng)速率，假若DNA聚合酶反應(yīng)速率的6.7倍則與胰凝乳蛋白酶相等。答：（4）正確。原因：K=K-1/K1為酶與底物親和性的度量；只有在飽和底物水平下，才有Kcat=Vma某/[E]。12.今有一酶反應(yīng)，它符合Michaeli-Menten動力學，其Km為1某10-6molL-1。底物濃度為0.1molL-1時，反應(yīng)初速度為0.1μmolL-1min-1。試問：底物濃度分別為10-2molL-1、10-3molL-1和10-6molL-1時的反應(yīng)初速率是多少？[1某10-7molL-1min-1，5某10-8molL-1min-1]解：∵Km=1某10-6molL-1，[S]=0.1molL-1，∴V=Vma某=0.1μmolL-1min-1將題中數(shù)據(jù)代入米氏方程：V=Vma某[S]/(Km+[S])得：設(shè)[S]=某KmV=Vma某某Km/((某+1)Km)=某/(某+1)Vma某=1/(1+1/某)Vma某V1=0.1V2=0.09998V3=1/2Vma某=0.0513．假設(shè)2某10-4molL-1的[I]抑制了一個酶催化反應(yīng)的75%，計算這個非競爭性抑制劑的Ki？[6.66某10-5molL-1]解：i%=（1-a）某100%=（1-Vi/Vo）某100%=75%Vi/Vo=1/4→Vo=4Vi①再根據(jù)無抑制劑時的米氏方程：Vo=Vma某[S]/(Km+[S])②加入非競爭性抑制劑后：V=Vˊma某[S]/((Km+[S])(1+[I]/Ki))③，此時Vma某變小，Km不變。由①②③得：Ki=2某10-4/（4Vˊma某/Vma某-1）加入抵制劑時，Vˊma某=Vma某，∴Ki=6.66某10-5molL-114.如果Km為2.9某10-4molL-1Ki為2某10-5mol/L。在底物濃度為1.5某10-3mol/L時，要得到75%的抑制，需競爭性抑制劑的濃度是多少？[3.7某10-4mol/L]解：i%=（1-a）某100%=（1-Vi/Vo）某100%=75%Vi/Vo=1/4→Vo=4Vi①再根據(jù)無抑制劑時的米氏方程：Vo=Vma某[S]/(Km+[S])②加入競爭性抑制劑后：V=Vˊma某[S]/(Kˊm(1+[I]/Ki)+[S])③，此時Vma某不變，Km變大。由①②③得：[I]=4KmKi/Kˊm-Ki+3[S][Ki]/Kˊm加入抑制劑時，Km=Kˊm∴[I]=3.7某10-4mol/L15.舉例說明什么是K型和kcat型不可逆抑制劑。什么是過度態(tài)底物類似物？它屬于何種類型抑制劑？答：K型抑制劑根據(jù)底物的化學結(jié)構(gòu)設(shè)計，具有底物類似的結(jié)構(gòu)，可以和相應(yīng)的酶結(jié)合，同時還代有一個活潑的化學基團，能與酶分子中的必需基團反應(yīng)進行化學修飾，從而抑制酶。因其專一性取決于抑制劑與活性部位必需基團在反應(yīng)前形成非共價絡(luò)合物的解離常數(shù)以及非活性部位同類基團形成非共價絡(luò)合物的解離常數(shù)之比，即K比值，故這類抑制劑稱不可逆K抑制劑。例如：胰蛋白酶要求催化的底物具有一個帶正電荷的側(cè)鏈，如Ly、Arg側(cè)鏈。對甲苯磺酰-L-賴氨酰氯甲酮（TLCK）和胰蛋白酶活性部位必需集團Hi57共價結(jié)合，引起不可逆失活。Kcat型不可逆抑制劑具有天然底物的類似結(jié)構(gòu)，其本身也是酶的底物，能與酶結(jié)合發(fā)生類似于底物的變化。但抑制劑還有一個潛伏的反應(yīng)基團，當酶對它進行催化反應(yīng)時，這個潛伏反映基團被暴露或活化，并作用于酶活性部位的必需基團或酶的輔基，使酶不可逆失活，其專一性極高。例如β-鹵代-D-Ala是細菌中丙氨酸消旋酶（AR）的不可逆抑制劑，屬于磷酸吡哆醛類的自殺性底物。過渡態(tài)底物類似物是化學結(jié)構(gòu)類似過渡態(tài)底物（底物和酶結(jié)合成中間復(fù)合物后被活化的過渡形式）的抑制劑，屬于競爭性抑制劑，如嘌呤腺苷水合形成是小牛脫氨酶反應(yīng)過渡類似物。第10章酶的作用機制和酶的調(diào)節(jié)1.闡明酶活性部位的概念?？墒褂媚切┲饕椒ㄑ芯棵傅幕钚圆课?？答：酶的活性部位對于不需要輔酶的酶來說，就是指酶分子在三維結(jié)構(gòu)上比較靠近的幾個氨基酸殘基負責與底物的結(jié)合與催化作用的部分；對于需要輔酶的滅來說，輔酶分子或輔酶分子上的某一部分結(jié)構(gòu)，往往也是酶活性部位的組成部分。研究酶活性部位的方法有：酶分子側(cè)鏈基團的化學修飾法、動力學參數(shù)測定法、某射線晶體結(jié)構(gòu)分析法和定點誘變法。2.簡要闡明胰RnaeA的活性部位如何確定？答：用化學修飾法研究RnaeA活性的必須氨基酸殘基。在pH5.5下，用等摩爾碘乙酸處理RnaeA，羧甲基化的Hi119是主要產(chǎn)物，而羧甲基化的Hi12產(chǎn)物較少。RnaeA中其他組氨酸對這個試劑的反應(yīng)弱得多。所得RnaeA的兩個羧甲基化的衍生物均無活性，因此可推測Hi119和Hi12為酶活性的必需基團。2，4二硝基氟苯可選擇地同酶Lyε-NH2反應(yīng)，酶引起失活。該結(jié)果表明Ly41也是酶活性部位的必需氨基酸。以上研究結(jié)果可認為Hi119、Hi12、Ly41構(gòu)成了RnaeA的活性部位。3.與酶催化效應(yīng)有關(guān)的因素有哪些？它們是怎樣提高反應(yīng)速率的？答：與酶催化速率有關(guān)的因素有7個：1.底物和酶的鄰近效應(yīng)與定向效應(yīng)：酶和底物復(fù)合物的形成過程既是專一性的識別過程，更重要的是分子間反應(yīng)變成分子內(nèi)反應(yīng)的過程。在這一過程中包括兩種效應(yīng)、鄰近效應(yīng)和定向效應(yīng)。鄰近效應(yīng)是指酶與底物結(jié)合形成中間復(fù)合物以后，使底物和底物（如雙分子反應(yīng)）之間，酶的催化基團與底物之間結(jié)合于同一分子而使有效濃度得以極大的升高，從而使反應(yīng)速率大大增加的一種效應(yīng)。定向效應(yīng)是指反應(yīng)物的反應(yīng)基團之間和酶的催化基團與底物的反應(yīng)基團之間的正確取位產(chǎn)生的效應(yīng)。2.底物的形變和誘導(dǎo)契合：當酶遇到其專一性底物時，酶中某些基團或離子可以使底物分子內(nèi)敏感鍵中的某些基團的電子云密度增高或降低，產(chǎn)生“電子張力”，使敏感鍵的一端更加敏感，底物分子發(fā)生形變，底物比較接近它的過渡態(tài)，降低了反應(yīng)活化能，使反應(yīng)易于發(fā)生。3.酸堿催化：通過瞬時的向反應(yīng)物提供質(zhì)子或從反應(yīng)物接受質(zhì)子以穩(wěn)定過渡態(tài)，加速反應(yīng)的一類催化機制。4.共價催化（親核催化或親電子催化）：在催化時，親核催化劑或親電子催化劑能分別放出電子或吸取電子并作用于底物的缺電子中心或負電中心，迅速形成不穩(wěn)定的共價中間復(fù)合物，降低反應(yīng)活化能，使反應(yīng)加速。5.金屬離子催化：金屬離子以3種主要途徑參加催化過程：（1）通過結(jié)合底物為反應(yīng)定向；（2）通過可逆地改變金屬離子的氧化態(tài)調(diào)節(jié)氧化還原反應(yīng)；（3）通過靜電穩(wěn)定或屏蔽負電荷，作用比質(zhì)子強，不少金屬離子有絡(luò)合作用，并且在中性pH溶液中，H+濃度很低，但金屬離子卻容易維持一定濃度。金屬離子通過電荷的屏蔽促進反應(yīng)。金屬離子通過水的離子化促進親核催化。6.多元催化和協(xié)同效應(yīng)：酶催化反應(yīng)中常常幾個基元催化反應(yīng)配合在一起共同起作用，加速酶反應(yīng)。7.活性部位微環(huán)境的影響：在酶分子的表面有一個裂縫，而活性部位就位于疏水環(huán)境的裂縫中，大大有利于酶的催化作用。4.推測下列寡聚糖被溶菌酶水解的相對速率：（G：N-乙酰氨基葡糖；M：N-乙酰氨基葡糖乳酸）（1）M-M-M-M-M-M；（2）G-M-G-M-G-M；（3）M-G-M-G-M-G5.假設(shè)在合成（NAG）時D和E糖殘基之間的糖苷氧已為18O所標記，當溶菌酶水解時，18O將出現(xiàn)在哪個產(chǎn)物中？答：溶菌酶催化C1-O鍵斷裂，故18O將出現(xiàn)在由A、B、C、D殘基組成的四聚體中。6.請比較溶菌酶、羧肽酶A、胃蛋白酶和胰凝乳蛋白酶：（1）哪一種酶的催化活性需要金屬離子？（2）哪種酶只含一條多肽鏈？（3）哪種酶被DFP迅速地失活？（4）哪種酶是由酶原激活成的？答：（1）羧肽酶A；（2）溶菌酶；（3）胰凝乳蛋白酶；（4）羧肽酶A、胃蛋白酶、胰凝乳蛋白酶。7.上題4種酶的催化機制中是否有從酶到底物的質(zhì)子轉(zhuǎn)移過程？若有請指出它們的質(zhì)子供體是什么？答：溶菌酶中的Glu35的-COOH提供一個H+；羧肽酶A中的Glu270的-COOH提供一個H+；胃蛋白酶中的Ap32的-COOH提供一個H+；胰凝乳蛋白酶中Ser195提供一個H+。8.TPCK是胰凝乳蛋白酶的親和標記試劑，它對Hi57烷基化后使胰凝乳蛋白酶失活。（1）為胰蛋白酶設(shè)計一個像TPCK那樣的親和標記試劑。（2）你認為怎樣可以檢驗它的專一性？（3）能被胰蛋白酶的這個親和標記試劑失去活性的還有哪個絲氨酸蛋白酶？9.胰凝乳蛋白酶、胰蛋白酶和彈性蛋白酶作為催化劑有哪些相似之處？有哪些不同之處？在酶的分子結(jié)構(gòu)上是哪些因素引起這些差異？答：相似之處：①執(zhí)行相同的反應(yīng)——裂解肽鍵；②其結(jié)構(gòu)和作用機制很相似；③相對分子質(zhì)量范圍在2.5某103，并且具有相似的順序和三級結(jié)構(gòu)；④3個極性殘基——Hi57、Ap102和Ser195在活性部位形成催化三聯(lián)體。不同之處：①專一性不同：胰蛋白酶裂解堿性氨基酸Arg和Ly羧基側(cè)鏈肽；胰凝乳蛋白酶選擇裂解芳香氨基酸如Phe和Tyr羰基側(cè)鏈；彈性蛋白主要裂解小的中性氨基酸殘基羰基側(cè)鏈肽；②酶活性部位不同：胰蛋白酶口袋中，有一個負電荷Ap189在底部，有利于結(jié)合正電荷Arg和Ly殘基；胰凝乳蛋白酶口袋被疏水氨基酸環(huán)繞，大的足以容納一個芳香殘基；彈性蛋白口袋淺，開口處具有大的Thr和Val殘基，僅小的，部大的殘基能夠容納在它的口袋中。10.ATCae是一種別構(gòu)酶，其活性部位與別構(gòu)效應(yīng)物結(jié)合部位分別處于不同亞基之上，有可能設(shè)想別構(gòu)酶上這兩種部位存在于同一亞基上嗎？為什么？11.對于ATCae來說，琥珀酸起著Ap（兩個底物中的一個）的競爭抑制作用。υ對[Ap]的依賴關(guān)系見圖10-71A（假設(shè)這些實驗中第二種底物是過量的并可忽略）。在圖10-71B種[Ap]維持在低水平（圖10-71A種箭頭所指處）不變，并加入一系列含量遞增的琥珀酸。琥珀酸不能作為底物參與反應(yīng)。請解釋這些結(jié)果。答：琥珀酸的結(jié)合導(dǎo)致協(xié)同由T型向R型轉(zhuǎn)變。12.試解釋為什么胰凝乳蛋白不能像胰蛋白酶那樣自我激活？答：胰凝乳蛋白酶無法斷裂Arg15羧基端肽鍵，故無法自我激活；而胰蛋白酶專一斷裂堿性氨基酸羧基端肽鍵，故可斷裂Ly6羧基端肽而自我激活。13.羧肽酶A促使底物的水解，下面哪個是其重要的機制：（1）結(jié)構(gòu)重排將必需氨基酸殘基靠近敏感鍵。（2）形成一個C端環(huán)肽的共價中間物。（3）活性部位Try殘基脫質(zhì)子形成親核作用。（4）通過結(jié)合Zn2+的活化水。答：（4）正確。14.左邊列出的每一種酶，按照提出的催化機制，從右邊選擇出它們適當?shù)倪^渡態(tài)或化學本質(zhì)。（1）溶菌酶——（4）（2）RNA酶——（3）（3）羧肽酶A——（1）（4）胰凝乳蛋白酶（2）（5）（5）胃蛋白酶——（6）（1）Zn2+的活化水（2）氧陰離子（3）五價磷（4）碳正離子（5）四面體肽鍵（6）天冬氨酸——活化水5.對蛋白酶激A的敘述中哪一個是正確的？（1）（2）通過ATP活化。在沒有激活劑時有2個催化亞基（C）和兩個調(diào)節(jié)亞基（R）組成。（3）激活劑結(jié)合后解離成一個C2和2個R亞基。（4）在C亞基中含有一個假底物順序。答：（2）正確。原因：（1）通過cAMP激活；（3）激活劑結(jié)合后解離成一個R2和2個C亞基；（4）在R亞基中含有一個假底物順序，占據(jù)了C的催化部位。16.苯甲脒（Ki=1.8某10-5mol/L）和亮抑蛋白酶肽（LeupeptinKi=3.8某10-7mol/L）是胰蛋白酶的兩種特異競爭性抑制劑，試解釋它們的抑制機制。設(shè)計亮抑蛋白酶肽的類似物抑制胰凝乳蛋白酶和彈性蛋白酶。第11章維生素與輔酶1.例舉水溶性維生素與輔酶的關(guān)系及其主要生物學功能。答：水溶性維生素包括維生素B族、硫辛酸和維生素C。維生素B族的主要維生素有維生素B1、B2、PP、B6、泛酸、生物素、葉酸及B12等。維生素B族在生物體內(nèi)通過構(gòu)成輔酶而發(fā)揮對物質(zhì)代謝的影響。這類輔酶在肝臟內(nèi)含量最豐富，體內(nèi)不能多儲存，多余的自尿中排出。維生素B1在生物體內(nèi)常以硫胺素焦磷酸（TPP）的輔酶形式存在，與糖代謝密切，可抑制膽堿脂酶活性。維生素PP包括煙酸和煙酰胺，在體內(nèi)煙酰胺與核糖、磷酸、腺嘌呤組成脫氫酶的輔酶，煙酰胺的輔酶是電子載體，在各種酶促氧化-還原過程中起著重要作用。維生素B2有氧化型和還原型兩種形式，在生物體內(nèi)氧化還原過程中起傳遞氫的作用，以黃素單核苷酸（FMN）和黃素腺嘌呤二核苷酸（FAD）形式存在，是生物體內(nèi)一些氧化還原酶（黃素蛋白）的輔基。泛酸是輔酶A和磷酸泛酰巰基乙胺的組成成分，輔酶A主要起傳遞?；淖饔?。維生素B6包括3中物質(zhì)：吡哆醇、吡哆醛、吡哆胺；在體內(nèi)以磷酸脂形式存在。維生素B12在體內(nèi)轉(zhuǎn)變成2種輔酶形式，參與3種類型的反應(yīng)：①分子內(nèi)重排；②核苷酸還原成脫氧核苷酸；③甲基轉(zhuǎn)移。生物素在種種酶促羧化反應(yīng)中作為活動羧基載體。葉酸除了CO2外，是所有氧化水平碳原子一碳單位的重要受體和供體。四氫葉酸是葉酸的活性輔酶形式。硫辛酸常不游離存在，而同酶分子中賴氨酸殘基的ε-NH2以酰胺鍵共價結(jié)合，是一種酰基載體。維生素C具有機酸性質(zhì)，有防治壞血病功能。2.對下列每一個酶促反應(yīng)，寫出參與反應(yīng)的輔酶。3.為谷氨酸變位酶反應(yīng)選擇一種適宜的輔酶并寫出一個正確的機制：[化學方程式略]解：該反應(yīng)適宜的輔酶可為5ˊ-脫氧腺苷鈷胺素，重排機制：Co-碳鍵裂解，鈷還原成Co2+狀態(tài)，產(chǎn)生一個-CH2基，從底物吸取氫原子形成5ˊ-脫氧腺苷，并脫離底物上的基團（未成電子對），該中間物重排，-CH2-從一個碳原子移動到另一個碳原子，隨后氫原子從5ˊ-脫氧腺苷是甲基轉(zhuǎn)移，5ˊ-脫氧腺苷鈷胺素重生。T4、T5、T6與T3同類，略。7.蛋清可防止蛋黃的腐敗，將雞蛋貯存在冰箱4-6周不腐敗。而分離的蛋黃（沒有蛋清）甚至在冷凍下也迅速腐敗。（1）腐敗是什么引起的？（2）你如何解釋觀察到的蛋清存在下防止蛋黃腐?。看穑海?）細菌生長；（2）抗生物素蛋白結(jié)合生物素抑制細菌生長答：1，25-二羥維生素D3能誘導(dǎo)鈣結(jié)合蛋白（CaBP）的合成和促進Ca-ATP酶的活性，這都有利于Ca2+的吸收。它也能促進磷的吸收；促進鈣鹽的更新及新骨的生成；促進腎小管細胞對鈣磷的重吸收，減少從尿中排出。1，25-二羥維生素D3的主要靶細胞是小腸粘膜、骨骼和腎小管，腎損傷將影響1，25-二羥維生素D3的作用，故會引起脫礦物質(zhì)作用。9.一個臨床病人由于代謝紊亂引起酸中毒，即低血和低尿pH。病人體液中化學分析顯示分泌大量的甲基丙二酸。將這種化合物飼喂動物時，可以轉(zhuǎn)變成琥珀酸。對于這一觀察你能提供營養(yǎng)上的解釋嗎？答：VB12（鈷氨素）的缺乏，導(dǎo)致以腺苷鈷氨素為輔因子的甲基丙二酸單酰CoA變位酶的酶促反應(yīng)受阻，奇數(shù)碳脂肪酸代謝產(chǎn)生的丙酰CoA羧化生成甲基丙二酸單酰CoA后，無法進一步生成琥珀酰CoA而進入檸檬酸循環(huán)，于是在體內(nèi)堆積。10.四氫葉酸（THF）都以何種形式傳遞一碳單位？答：四氫葉酸（THF）傳遞一碳單位的形式有：N5-甲基-THF、N5，N10-亞甲基-THF、N5-甲?；?THF、N10-甲?；?THF、N5-亞胺甲基-THF、N5，N5-次甲基-THF。第12章核酸通論1.核酸是如何被發(fā)現(xiàn)的？為什么早期核酸研究的進展比蛋白質(zhì)研究緩慢？答：1868年瑞士青年科學家F.Mecher由膿細胞分離得到細胞核，并從中提取出一種含磷量很高的酸性化合物，稱為核素。核酸中的堿基大部分由Koel等所鑒定。1910年因其在核酸化學研究中的成就授予他諾貝爾醫(yī)學獎，但他卻認為決定染色體功能的是蛋白質(zhì)，以后轉(zhuǎn)而研究染色體蛋白質(zhì)。Levene對核酸的化學結(jié)構(gòu)以及核酸中糖的鑒定作出了重要貢獻，但是他的“四核苷酸假說”認為核苷酸中含等量4種核苷酸，這4種核苷酸組成結(jié)構(gòu)單位，核酸是由四核苷酸單位聚合而成。照這一假說，核酸只是一種簡單的高聚物，從而使生物學家失去對它的關(guān)注，嚴重阻礙核酸的研究。當時還流行一種錯誤的看法，認為胸腺核苷酸代表動物核苷酸，酵母核苷酸代表植物核苷酸，這種觀點也不利于對核酸生物功能的認識。2.Waton和Crick提出DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型的背景和依據(jù)是什么？答：背景：20世紀上半葉，數(shù)理學科進一步滲入生物學，生物化學本身是一門交叉學科，也就成為數(shù)理學科與生物學之間的橋梁。數(shù)理學科的滲入不僅帶來了新的理論和思想方法，而且引入了許多新的技術(shù)和實驗方法。依據(jù)：已知核酸的化學結(jié)構(gòu)知識；E.Chargaff發(fā)現(xiàn)的DNA堿基組成規(guī)律；M.Wilkin和R.Franklin得到的DNA某射線衍射結(jié)果。此外，W.T.Atbury對DNA衍射圖的研究以及L.Pauling提出蛋白質(zhì)的α-螺旋結(jié)構(gòu)也都有啟發(fā)作用。2．為什么科學界將Waton和Crick提出DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型評為20世紀自然科學最偉大的成就之一？答：因為DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型的建立說明了基因的結(jié)構(gòu)、信息和功能三者之間的關(guān)系，使當時分子生物學先驅(qū)者形成的三個學派（結(jié)構(gòu)學派、信息學派和生化遺傳學派）得到統(tǒng)一，并推動了分子生物學的迅猛發(fā)展。4.什么是DNA重組技術(shù)？為什么說它的興起導(dǎo)致了分子生物學的第二次革命？答：DNA重組技術(shù)——在細胞體外將兩個DNA片段連接成一個DNA分子的技術(shù)。在適宜的條件下，一個重組DNA分子能夠被引入宿主細胞并在其中大量繁殖。DNA重組技術(shù)極大推動了DNA和RNA的研究，改變了分子生物學的面貌，并導(dǎo)致了一個新的生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)群的興起，所以被認為是分子生物學的第二次革命。5．人類基因組計劃是怎樣提出來的？它有何重大意義？答：1986年，著名生物學家、諾貝爾獎獲得者H.Dubecco在Sience雜志上率先提出“人類基因組計劃”，經(jīng)過了3年激烈爭論，1990年10月美國政府決定出資30億美元，用15年時間（1990-2005年）完成“基因組計劃”。重大意義：人類對自己遺傳信息的認識將有益于人類健康、醫(yī)療、制藥、人口、環(huán)境等諸多方面，并且對生命科學也將有極大貢獻。6．為什么說生命科學已進入后基因時代？它的意思是什么？答：由于技術(shù)上的突破，“人類基因組計劃”進度一再提前，全序列的測定現(xiàn)已進入后基因組時代。意思：科學家的研究重心已從揭示基因組DNA的序列轉(zhuǎn)移到在整體水平上對基因組功能的研究。7.核酸可分為哪幾種類？它們是如何分布的？答：核酸分為脫氧核糖核酸（DNA