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體，為什么？[25=32]

解：考慮到Cl、C2、C3、C4及aB兩種構型，故總的旋光異構體為

2的4次方乘以2=32個。

2.含DT此喃半乳糖和D-毗喃葡萄糖的雙糖可能有多少個異構體(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體[20；32]

解：一個單糖的C1可以與另一單糖的Cl、C2、C3、C4、C6形成糖首

鍵，于是a-D-毗喃半乳基-D-毗喃葡萄糖甘、B-D-毗喃半乳基-DT匕喃

葡萄糖甘、Q-DTI比喃葡萄糖基-DT此喃半乳糖甘、84＞毗喃葡萄糖基力-

毗喃半乳糖昔各有5種,共5某4=20個異構體。

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形成糖苔鍵，算法同上，共有4某4二16個，考

慮到二糖與多肽相連時的異頭構象，異構體數(shù)目為16某2二32個。

3.寫出B-D-脫氧核糖、a-D-半乳糖、B-L-山梨糖和B-D-N-乙酰

神經(jīng)氨酸(唾液酸)的Ficher投影式，Haworth式和構象式。

4.寫出下面所示的(A).(B)兩個單糖的正規(guī)名稱(D/L,a/B,f/p),

指出(C).(D)兩個結構用RS系統(tǒng)表示的構型(R/S)

[A、a-D-f-Fru；B、a-L-p-Glc；C、R；D、S]

5.L7-葡萄糖的a和p異頭物的比旋[aD20]分別為+112.2°和+18.70°。

當a-D-毗喃葡糖晶體樣品溶于水時，比旋將由+112.2°降至平衡值

+52.70°o計算平衡混合液中a和B異頭物的比率。假設開鏈形式和聯(lián)

喃形式可忽略。［a異頭物的比率為36.5%,P異頭物為63.5%］解：設

a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（1一某）=63.5%。6.將500mg糖原樣品用放射性粗化鉀（K14CN）處理,

被結合的14CN—正好是0.193nmol,另一500mg同一糖原樣品，用含

3%HCI的無水甲醇處理，使之形成還原末端的甲基葡糖昔。然后用高碘酸

處理這個還原端成為甲基葡糖昔的糖原，新產(chǎn)生的甲酸準確值是

347nmolo計算（a）糖原的平均相對分子質量.（b）分支的程度（分支

點%）［（a）2.59<106;（b）11.24%］解：（a）Mr=0.5/（0.1930-6）=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,

QT此喃葡糖和BT此喃葡糖的相對摩爾含量分別為37.3%和62.796。計算

D-葡萄糖在31°C時由a異頭物轉變?yōu)镻異頭物的標準自由能變化。氣

體常數(shù)R為8.314J/molKo［△G0=-l.31kJ/mol］

解：AG0=-RTln（c2/cl）=-8.314某300某In（62.7/37.3）=-

1.30kJ/mol

8.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（a型）、纖維二糖（B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（。型）：Glca（l->4）Glc纖維二糖（B型）：

GlcB(1-4)Glc龍膽糖:GlcB(1-6)G1

水蘇糖：Gala(l->6)Gala(l->6)Glc(al->P2)Fru

11.纖維素和糖原雖然在物理性質上有很大的不同，但這兩種多糖都

是『4連接的D-葡萄糖聚合物，相對分子質量也相當，是什么結構特點

造成它們在物理性質上的如此差別解釋它們各自性質的生物學優(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。

纖維素是植物的結構多糖，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竣基相連；糖蛋白中是糖的C1羥基與多肽

Any-氨基N或Thr/Scr/Hyl/Hyp羥基0相連。

13.假設一個細胞表面糖蛋白的一個三糖單位在介導細胞與細胞粘著

中起關鍵作用。試設計一個簡單試驗以檢驗這一假設。［如果糖蛋白的這

個三糖單位在細胞相互作用中是關鍵的，則此三糖本身應是細胞粘著的競

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構上有什么共同

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a-

甘露糖殘基。(3)雜合型(hybridtype)此型糖鏈具有復雜型和高甘露糖型

這兩類糖鏈的結構元件。

15.舉出兩個例子說明糖蛋白寡糖鏈的生物學作用。

1.天然脂肪酸在結構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（A9）,并且一般是順式的。

2.（a）由U油和三種不同的脂肪酸（如豆蔻酸、棕桐酸和硬脂酸）可形

成多少種不同的三酰甘油（包括簡單型和混合型在內）？（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碳脂肪酸一一硬脂酸的熔點比18碳不飽和脂

肪酸一一油酸的熔點高？（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a9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K0H65mg,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量和碘值。

［1292;102］解：Mr=（3某56某1000）/（2某65）=1292

I2值二0.51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油脂的物質的量二（210某100）/（3某56某

1000）=0.125mol平均雙鍵數(shù)二（68/254）/0.125處2個

6.（a）解釋與脂質過氧化育關的幾個術語：自由基、活性氧、自由基

鏈反應和抗氧化劑；（b）為什么PUFA容易發(fā)生脂質過氧化答：（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。

活性氧：氧或含氧的高反應活性分子，如0-2、OH、H202、一02（單

線態(tài)氧）等統(tǒng)稱為活性氧。

自由基鏈反應：自由基化學性質活潑，能發(fā)生抽氫、歧化、化合、取

代、加成等多種反應，但是自由基反應的最大特點是傾向于進行鏈「式」

反應（chainreaction）,鏈反應一般包括3個階段：引發(fā)、增長和終止?？?/p>

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的物

質稱為抗氧化劑（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，T;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:廿油、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)背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：（d）磷脂酰乙醇胺；（b）鞘磷

脂；（c）半乳糖基腦昔脂；（d）神經(jīng)節(jié)背脂；（c）膽固醇。

答：3）乙醇胺；脂肪酸

（b）磷酰膽堿或磷酰乙醇胺；脂肪酸和煌鏈（c）半乳糖；脂肪酸和燃鏈

（d）連有唾液酸的寡糖鏈；脂肪酸和煌鏈（e）C3羥基；留核和C17烷

煌側鏈

11.（a）造成類固醇化合物種類很多的原因是什么（b）人和動物體內膽

固醇可轉變?yōu)槟男┚哂兄匾硪饬x的類固醇物質

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（a8）不同;③環(huán)和環(huán)稠合的構型（順反異構）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、糖皮質激素和鹽皮質激素，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2T8）請按圖2-15所

求椅式構象畫出膽酸的構象式，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L08g/cm3,載脂蛋白的平均密度為

1.35g/cm3,脂質的平均密度為0.90g/cm3o問該脂蛋白中載脂蛋白和脂質

的質量分數(shù)是多少？[48.6%載脂蛋白，51.4%脂質]

解：設教脂蛋白的體積分數(shù)是某，則有1.35某+0.90（1一某）=1.08,解得某

=0.4于是質量分數(shù)為（0.4某1.35量分.4某1.35+（1-0.4）某0.90]=0.5

14.一種低密度脂蛋白（LDL含apoB-100（M為500000）和總膽固醇（假設

平均Mr為590）的質量分數(shù)分別為25%和50%,試汁算apoB-100與總膽固

醇的摩爾比［1：1695］解：設摩爾比為1/某，則有500000/590某=25/50,解

得某=1695

15.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3T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)廿氨酸(glycine)GlyG色氨酸

(tryptophan)Trp組氨酸(hitidine)HiH酪氨酸(tyroine)Tyr異亮氨酸

(ioleucine)Ilel綴氨酸(valine)An和/或ApA某BGln和/或GluGIZ

SerS

ThrTWYValV

PheF

M

2、計算賴氨酸的Ea-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%=9.83

3、計算谷氨酸的Y-COOH三分之二被解離時的溶液pH。［4.6］解:

pH=pKa+1g2/3pKa=4.25

pH=4.25+0.176=4.426

4、計算下列物質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pl值：丙氨酸、

半胱氨酸、谷氨酸和精氨酸。[pl:6.02;5.02;3.22;10.76]解:pl=1/2

(pKal+pKa2)

pl(Ala)=1/2(2.34+9,69)=6.02pl(Cy)=1/2(1.71+10.78)=5.02

pl(Glu)=1/2(2.19+4,25)=3.22pl(AIa)=1/2(9.04+12.48)=10.76

6、向1L1mol/L的處于等電點的甘氨酸溶液加入0.3molHCI,問所得溶液

的pH是多少？如果加入0.3molNa0H以代替HCI時，pH將是多少？[pH：

2.71；9.23]解：pH1=pKa1+1g(7/3)=2.71pH2=pKa2+1g(3/7)=9.23

7、將丙氨酸溶液(400ml)調節(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/LNa0H溶液

250mlo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)o[Hi2+為1.78某10-4,Hi+為0.071,HiO為2.8某10-4]

解：由pH=pK1+lg(Hi2+/10-6.4)=pKr+lg(Hi+/Hi2+)=pK2+1g

(HiO/Hi+)得Hi2+為1.78某10-4,Hi+為0.071,HiO為2.8某10-4

9、說明用含一個結晶水的固體組氨酸鹽酸鹽(相對分子質量二209.6；

咪嘎基pKa=6.0)和Imol/LKOH配制lLpH6.5的0.2mol/L組氨酸鹽緩沖

液的方法[取組氨酸鹽酸鹽41.92g(0.2mo1),加入352mlimol/LKOH,用水

稀釋至1L]

10、為什么氨基酸的荀三酮反應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+1.810。計算L-亮氨酸在6mol/LHCl中的比旋（[a]）o

[[a]=+15,Io]

12、標出異亮氨酸的4個光學異構體的（R,S）構型名稱。[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lOOmg,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38.4mgG1y+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：64/125100=51.2mgPhe：8/27某81=241ng

第3管：Gly：48/125某100=38.4mgPhe：12/27某81=36mg

14、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)He,Ly;(2)Phe,Ser(3)Ala,Vai,Leu;(4)Pro,Vai(5)Glu,Ap;(6)Tyr,Al

a,Ser,Hi.

[Ile>ly；Phe,>Ser；Leu>Val>Ala,；Val>Pro；Glu>Ap；

Tyr>Ala>Ser^Hi]W：根據(jù)P151圖3-25可得結果。

15.將含有天冬氨酸(pl=2.98)、甘氨酸(p「5.97)、亮氨酸(pl=6.53)

和賴氨酸(pT=5.98)的檸檬酸緩沖液，加到預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(AO)o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章蛋白質的共價結構習題

1.如果一個相對分子質量為12000的蛋白質，含10種氨基酸，并假

設每種氨基酸在該蛋白質分子中的數(shù)目相等，問這種蛋白質有多少種可能

的排列順序？[10100]解:1012000/120=10100

2、有一個A肽，經(jīng)酸解分析得知為Ly、Hi、Ap、Glu2、Ala以及

VaKTyr和兩個NH3分子組成。當A肽與FDNB試劑反應后得DNP-Ap；當

用竣肽酶處理后得游離綴氨酸。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Vai)可給除DNP-另,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1Ap、

Ala、Tyr)在pH6.4時全中性，另一種(Ly、Hi、Glu2以及Vai)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-

Gin-Vai]解：1、N-末端分析：FDNB法得：Ap-；2、C-末端分析：竣肽前

法得:-Vai；

3、胰蛋白醐只斷裂賴氨酸或精氨酸殘基的竣基形成的肽鍵，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-()-()-Vai；4、

FDNB法分析N-末端得DNP-Hi,酸水解使Glr)fGlu+NH4+由已知條件(Hi、

Glu、Vai)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較基端肽鍵。

由題，得到的一條肽(Ap.Ala.Tyr)結合(3)、(4)可得該肽的氨基

酸序列為：An-A1a-Tyr-G1u-Ly-Hi-G1n-Va1

3^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-Lyo(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pKa值:a-C001I4.0；a-NH3+6.0；Glu和Ap側

鏈基

4.0；Ly和Arg側鏈基H.0；Hi側鏈基7.5；Cy側鏈基9.0；Tyr側

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

得4個肽段；如果存在一個二硫鍵應得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反應不產(chǎn)生a-

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、Argo這兩個肽段分別與FDNB反

應，可分別產(chǎn)生DNP-Ser和DNP-Ly。此肽與胰蛋白酶反應能生成兩個肽

段，它們的氨基酸組成分別是Arg、Pro和Phe、Tyr>Ly>Ser>Ala。試

問此七肽的一級結構怎樣？［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反應不產(chǎn)生

a-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羊爰基端肽鍵,

由已知兩肽段氨基酸組成(Ala、Tyr>Ser和Pro、Phe>Ly、Arg)可得:

-()-()-Tyr-^0-()-()-()-Phe-；(3)由(2)得的兩肽段分別與FDNB反

應，分別產(chǎn)生DNP-Ser和DNP-Ly可知該兩肽段的2末端分別為-Ser-和-

Ly-,結合(2)可得：-Ser-Ala-Tyr-和-Ly-()-()-Phe-；(4)胰蛋白酶

專一斷裂Arg或Ly殘基的竣基參與形成的肽鍵，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-()-

0-0-0-Ly；綜合(2)、(3)、(4)可得此肽一級結構為：-Ly-Pro-

Arg-Phe-Ser-A1a-Tyr-

5、三肽Ly-Ly-Ly的pl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

個側鏈3(1/3e-NH3+)(pKa=10.53)，因此pl>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

A1a-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、Vai)；(2)

(Arg、Ly、Phe>Pro)；(3)(Arg2、Cy2、Trp>Tyr)；(4)(Cy2、

Phe)o試指出在該天然多肽中二硫鍵的位置。(結構如下圖)S-SAla-Cy-

Phe-Pro-Ly-Arg-Trp-Cy-Arg-Arg-Val_Cy

S

S

Cy-Tyr-Cy-Phe-Cy

s-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.Vai),說明鏈1在2位Cy后及11位Vai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）嗜熱菌蛋白弱能水解Tyr、Phe等疏水氨基酸殘基，故此肽

（Cy2、Phe）來自鏈2,結合（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）用芋交肽酶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）澳化氫處理產(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）用竣肽酶A和B處理十肽無效說明該十肽C-末端殘基為一

Pro；（2）胰蛋白酶專一斷裂Ly或Arg殘基的殷基參與形成的肽鍵，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殘基的竣基端肽鍵，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)濱化鼠只斷裂由Met殘基的竣基參加形成的肽鍵，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,EP-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竣基端

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

反應規(guī)律，可得2末端氨基酸殘疾結構式為：-NH-CH(-CH20H)-C(=0)-,

還原為-NH-CH(-CH20H)-C00H-,可知此為Ser；結合(1)、(2)、

(3)、(4)、(5)、(6)可知該十肽的氨基酸序列為：

Sei-Glu_Tyi-Aig-Ly-Ly-Phe-MeL-Aii-Pio

8、一個四肽，經(jīng)胰蛋白酶水解得兩個片段，一個片段在280mn附近

有強的光吸收，并且Pauly反應和坂口反應(檢測胭基的)呈陽性。另一

片段用澳化鼠處理釋放出一個與黃三酮反應呈黃色的氨基酸。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殘基的竣基參與形成的肽鍵，故

該四肽中含Ly或Arg；一肽段在280nm附近有強光吸收且Pauly反應和

坂口反應(檢測胭基的)呈陽性，說明該肽段含Tyr和Arg；浪化鼠專一

斷裂Met殘基的竣基參加形成的肽鍵，又因生成了與苛三酮反應呈黃色的

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，然后將其竣基掛接在樹脂上；（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a-氨基上。

第5章蛋白質的三維結構

習題

1.（1）計算一個含有78個氨基酸的a螺旋的軸長。（2）此多肽的

a螺旋完全伸展時多長？[11.7nm；28.08nm]解：（1）考慮到a螺旋中

每3.6個氨基酸殘基上升0.54阿，故該a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=28.08nm

2.某一蛋白質的多肽鏈除一些區(qū)段為a螺旋構想外，其他區(qū)段均為

（3折疊片構象。該蛋白質相對分子質量為240000,多肽鏈外形的長度為

5.06某10-5頌。試計算：a螺旋占該多肽鏈的百分數(shù)。（假設B折疊

構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,此蛋白質的分子量為

240000Da,所以氨基酸殘基數(shù)為240000+120=2000個。設有某個氨基酸

殘基呈0螺旋結構，則：某0.15+（2000-某）某0.35=5.06某10-5某

107=506nm

解之得某二970,Q螺旋的長度為970某0.15=145.5,故螺旋占

該蛋白質分子的百分比為：145.5/536某10096=29%

3.雖然在真空中氫鍵鍵能約為20kj/mol,但在折疊的蛋白質中它對

蛋白質的穩(wěn)定焰貢獻卻要小得多(<5kj/mol)o試解釋這種差別的原因。

［在伸展的蛋白質中大多數(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)定焰貢獻小的原因。］

4.多聚甘氨酸是一個簡單的多肽，能形成一個具有4)-80°地=+120°

的螺旋，根據(jù)拉氏構象圖(圖5T3),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拉氏構象圖,

=6-80。*=+120。時可知該螺旋為左手性，每圈殘基數(shù)

為3.0o

5.a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

鏈的氨基酸側鏈的性質。試預測在室溫下的溶液中下列多聚氨基酸那些種

將形成a螺旋，那些種形成其他的有規(guī)則的結構，那些種不能形成有規(guī)

則的結構？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=l.5；(6)多聚蘇氨酸,pH=7.0；(7)多聚脯氨酸,

pl1=7.0；［(1)(4)和(5)能形成a螺旋；(2)(3)和(6)不能形

成有規(guī)則的結構；(7)有規(guī)則，但不是a螺旋］

6.多聚甘氨酸的右手或左手a螺旋中哪一個比較穩(wěn)定？為什么？［因

為甘氨酸是在Q-碳原子上呈對稱的特殊氨基酸，因此可以預料多聚甘氨

酸的左右手a螺旋(他們是對映體)在能量上是相當?shù)?，因而也是同?/p>

穩(wěn)定的。］

［(a)W=2200=1.61某1060；(b)AS折疊=1.15kj/(Kmol)(c)

AH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)AG

折疊二T57.3kj/mol.由于在25℃時AG折疊〈0,因此折疊的蛋白質是穩(wěn)

定的。］

8.兩個多肽鏈A和B,有著相似的三級結構。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另［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-亞基相互作月的表面可能比單體A的對應

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，預測此區(qū)域的二級結構。

RRPVVLMAACLRPVVFITYGDGGTYYHWYH

［殘基4-11是一個Q螺旋，殘基14T9和24-30是8折疊片。殘基

20-23很可能形成3轉角］

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分子非

極性內部的兩種多肽片段，哪一種更容易形成a螺旋？為什么？［埋藏在

蛋白質的非極性內部時更容易形成a螺旋。因為在水環(huán)境中多肽對穩(wěn)定

焰(AH折疊)的貢獻要小些。］

11.一種酶相對分子質量為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量為100000,另一個為50000。大的組

分占總蛋白質的三分之二，具有催化活性。用B-筑基乙醇(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)。關于該酶的結構作出什么結論？［此酶含

4個亞基，兩個無活性亞基的相對分子質量為50000,兩個催化亞基的相

對分子質量為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（相對分子質量為16900）和B-乳球蛋白

（相對分子質量37100）兩種蛋白之間，當這個毒素蛋白用筑基乙醇

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（相對分子質量為13370）,進一步實驗表明，該毒素蛋白與

FDNB反應并酸水解后，釋放出游離的DNP-Gly和DNP-Tyr。關于此蛋白的

結構，你能做出什么結論？［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量各在13000左右。］

13.一種蛋白質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（同種或異和D?

（b）假設四聚體，如血紅蛋白，是由兩個相同的單位（每個單位含a和

B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aP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

質的質量?？紤]一個多聚體酶復合物的合成，此復合物含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,假設氨基酸序列沒有錯誤的話，多肽的折疊總是正確的，并假

設在每一裝配階段剔除有缺陷的亞結構效率為100%,試比較在下列情況

下有缺陷復合物的頻率：（1）該復合物以一條6000個氨基酸連續(xù)的多肽

鏈一步合成，鏈內含有6個多肽A和6個多肽Bo（2）該復合物分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二聚體裝配成復合物。

［（1）有缺陷復合物的平均頻率是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章蛋白質結構與功能的關系

1.蛋白質A和B各有一個配體某的結合部位，前者的解離常數(shù)Kd為10-

6mol/L,后者Kd為10-9mol/Lo（a）哪個蛋白質對配體某的親和力更高?

（b）將這兩個蛋白質的Kd轉換為結合常數(shù)Ka。（［）蛋白質B；（b）

蛋白質A的Ka=106（moI/L）-1,蛋白質B的Ka=109（mol/L）-1

2.下列變化對肌紅蛋白和血紅蛋白的（）2親和力有什么影響？（a）血

漿的pH從7.4降到7.2；（b）肺中C02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,C02分壓40torr和BPG正常勝利水平（4.5mmoI/L血）

條件下，人全血的氧結合測定給出下列數(shù)據(jù)：P（02）%飽和度（=100某Y）

10.610

19.53027.45037.57050.48577.396

92.398

(a)根據(jù)這些數(shù)據(jù)，繪制氧結合曲線；估算在(1)lOOtorrp(02)

(肺中)和(2)30torrp(02)(靜脈血中)下血的氧百分飽和度。

(b)肺中[lOOtor加(02)]結合的氧有百分之多少輸送給組織

[30torrp(02)]?(c)

如果在毛細血管中pH降到7.0,利用圖677數(shù)據(jù)重新估算(b)部

分。

[(a)(1)98%,(2)58%；(b)約40版(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加

(c)當pH降到7.0時,據(jù)圖6-17可知：96%-46%=50%o

4.如果已知P50和n,可利用方程(6-15)Y/(1-Y)=[p(02)/P50]n計

算Y(血紅蛋白氧分數(shù)飽和度)。設P50=26torr,n=2.8,計算肺(這里

P(02)=100torr)中的Y和毛細血管(這里p(02)=40torr)中的Y。

在這些條件下輸氧效率(Y肺-Y毛細血管=AY)是多少？除"1.0外，重

復上面計算。比較"2.8和『1.0時的AY值。并說出協(xié)同氧結合對血紅

蛋白輸氧效率的影響。["2.8時，Y肺二0.98,Y毛細血管=0.77,所以，

△Y=0.21,n=1.0時,Y肺=0.79,Y毛細血管=0.61,所以，AY=0.18,

兩AY之差0.21-0.18R.03,差值似乎不大，但在代謝活躍的組織中p

(02)<40torr,因此潛在輸氧效率不小，參見圖675]解：Y肺/(1-Y

肺)=[100/26]2.8Y肺=0.98Y毛/(1-Y毛)=[40/26]2.8Y毛

=0.77AY=0.98-0.77=0.21

當n=1.0時，同理，Y肺R.79Y毛二0.61AY=0.18

5.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02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IlbS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？［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-肌動蛋白結合但不與F-肌動蛋白結合，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構。］

8.假設一個Fab-半抗原復合體的解離常數(shù)在25℃和pH7時為5某

10-7mol/Lo(a)結合的標準自由能(25℃和pH7時)是多少？(b)此

Fab的親和力結合常數(shù)是多少？(c)從該復合體中釋放半抗原的速度常

數(shù)為120ST。結合的速度常數(shù)是多少？此說明在結合半抗原時抗體中的

結構變化是大還是??？［(a)AGOz=35.9kJ/mol；(b)Ka=2某106mol-

1L；(c)結合速度常數(shù)k=2某108moi-IS-IL,此值接近于小分子與蛋白

質相遇(結合)的擴散控制限制(108至109mo『lSTL)］

解：(a)△GOx=-RTlnKa=-8.31某298某ln2000000=-35.9kJ/n)ol

(b)Ka=l/Keq=l/5某10-7=2某106mol-lL

9.抗原與抗體的結合方式與血紅蛋白的氧結合相似。假設抗原是一價,

抗體是n價，即抗體分子有n個結合部位，且各結合部位的結合常數(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］)/(l+Ka［L］),N

實際上表示被一個抗體分子結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/[□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-抗原反應的n和

Ka值。[L]moI/LN1.43某10-52.57某10-56.00某10-51.68某10-4

0.5

0.771.201.68

3.70某10-41.85

[(a)第一個方程兩邊各乘(l+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]=O時的截距給出no利用數(shù)據(jù)作圖得Ka=2.2某10-4mol/L,n=2.lo

因為結合部位數(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2口用，粗絲長約為1.5口%(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)=0.5nm0.5/2=0.25nm當收縮時重疊總長度為:

(1+1)-(2-1.5)=1.5Uml.5/2=0.75um(b)(3-2)+2某

103+7.5"67步

第7章蛋白質的分離、純化和表征

1.測得一種血紅素蛋白質含0.426%鐵，計算最低相對分子質量。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

質量是多少？[13110；15870]解:(1)蛋白質Mr=55.8+0.426%=13100

(2)亮氨酸和異亮氨酸的分子質量都是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爐3：2,所以在此蛋白質中的

亮氨酸至少有兩個，異亮氨酸至少有三個，那么：蛋白質Mr=2某(131-

18)/1.65%=13697Da

2.超速離心機的轉速為58000r/min時，(1)計算角速度川，以

rad/表示；(2)計算距旋轉中心6.2cm處的離心加速度a；(3)此離心

加速度相當丁重力加速度加”的多少倍?[(1)3=6070.7-d/(2)

a=2.284某108cm/2；(3)a=233061g]解：(1)3=58000某

2n/60=6070.7rad/

(2)a=(6070.7)2某6.2=2.284某108cm/2(3)2.285M

106/9.8=233061

3.一種蛋白質的偏微比容為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

2.05So20℃時水的密度為0.998g/cm3,根據(jù)斯維德貝格公式計算該蛋白

質的相對分子質量。[13000]

解：Mr=(RTS)/[D(l-vp)]=8.314某(273+20)某2.05/[13.1某

10-7(1-0.707某0.998)]=13000

4.一個層析柱中固定相體積(V)為流動相體積(Vm)的1/5。假設

某化合物的分配系數(shù)，(a)Kd=l；(b)Kd=50o計算該化合物的有效分

配系數(shù)(Keff),也稱容量因子(capacity)o[(a)Keff=0.2；

(h)Keff=10]

5.指出從分子排阻層析柱上洗脫下列蛋白質時的順序。分離蛋白質的

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、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）B-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pl=4.6,pH=5.0>4.6帶負電,向正極移動;（2）乳球

蛋白pl=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pl=9.1,pH=5.0<9.1帶正電，向負極移

動；pH=9.l=pl凈電荷為零，不移動；pH=ll〉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Ala、Vai、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：

2.9711i：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/質量之比較小，因而引起每單位質量遷移的驅動力也較小。(3)

Glu移向正極，Ly移向負極,Vai、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.。某10-5

9.0某10-5解：(1)無抑制劑時：V=Vma某[S]/(Km+[S]),將表中數(shù)據(jù)

代人此式可得Km=1,1某10-5moIL-1,Vma某=45.1umoILTmin-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，故該抑制劑應為競爭性抑制劑。據(jù)V=Vma某[S]/(Km(1+[l]/Ki)+[S])

以及Vma某不變的性質可得，此時Vma某=45.1umolLTmin-1,Km=3.1

某10-5molL-1,Ki=1.10MlO-3molL-1

9.同上。

10.從速率對底物濃度作圖9-31中，求出下列參數(shù)(反應混合物中酶

量為10-3umol)o(1)Km；(2)Vma某；(3)kcat/Km；(4)轉換數(shù)。

[Km:5某10-4moiLT；Vma某:6>molL-lmin-1；kcat/Km:2某105mol-

1L-1；轉換數(shù)：100T]解：丫1^某二代@1田甘=1<3缶]=1<3止5]

11.下面的敘述哪一個是正確的？胰凝乳蛋白酶的轉換數(shù)100T,DNA

聚合酉每是15-1。(1)(2)(3)

胰凝乳蛋白酶結合底物比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，兩種酶的反應速率，假若DNA聚合醯反應

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

為能與底物親和性的度量；只有在飽和底物水平下，才有Kcat二Vma某

/[E]。

12,今有一酶反應,它符合M今haeli-Menten動力學,其Km為1某

10-6molL-lo底物濃度為0.lmolLT時，反應初速度為0.1umolLTmin-

lo試問：底物濃度分別為10-2molLT、10-3molL-1和10-6molL-1時的

反應初速率是多少？[1某10-7molL-lmin-l,5某10-8molL-lmin-l]

解：VKm=1M10-6molL-1,[S]=0.1moIL-1,/.V=Vma^=0.1umolL-

1min-1將題中數(shù)據(jù)代入米氏方程：V=Vma某⑻/(Km+[S])得：設匡]=某

KmV=Vma某某Km/((某+1)Km)=某/(某+1)Vma某=/(1+1/某)Vma某

V1=0.1V2=0.09998V3=1/2Vma某二。05

13.假設2某10-4molL-1的[I]抑制了一個酶催化反應的75%,計算

這個非競爭性抑制劑的Ki?[6.66某10-5molL-l]

解：i%=(1-a)某100%=(1-Vi/Vo)某

10096=75%Vi/Vo=l/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=VZma某

[S]/((Km+[S])(l+[I]/Ki))(§),此時Vma某變小,Km不變。

由①②③得：Ki=2某10-4/（4V'ma某/Vma某7）加入抵制劑時，Vzma

某二Vma某,/.Ki=6.66某10-5moIL-1

14.如果Km為2.9某10-4m