《生物化学简明教程》附带的习题答案zq整理版

《生物化学简明教程》附带的习题答案（一）用于测定蛋白质多肽链N端、C端的常用方法有哪些？解答：（1）N-末端测定法：常采用2，4―二硝基氟苯法、Edman降解法、丹磺酰氯法。

（2）C―末端测定法：常采用肼解法、还原法、羧肽酶法。

（二）何谓蛋白质的变性与沉淀？二者在本质上有何区别？解答：蛋白质的变性：天然蛋白质受物理或化学因素的影响后，使其失去原有的生物活性，并伴随着物理化学性质的改变的作用。

变性的本质：分子中各种次级键断裂，使其空间构象从紧密有序的状态变成松散无序的状态，一级结构不破坏。

蛋白质变性后的表现：①生物学活性消失②理化性质改变：溶解度下降，黏度增加，紫外吸收增加，侧链反应增强，对酶的作用敏感，易被水解。

蛋白质由于带有电荷和水膜，因此在水溶液中形成稳定的胶体。

如果在蛋白质溶液中加入适当的试剂，破坏了蛋白质的水膜或中和了蛋白质的电荷，则蛋白质胶体溶液就不稳定而出现沉淀现象。

沉淀机理：破坏蛋白质的水化膜，中和表面的净电荷。

蛋白质的沉淀可以分为两类：（1）可逆的沉淀：蛋白质的结构未发生显著的变化，除去引起沉淀的因素，蛋白质仍能溶于原来的溶剂中，并保持天然性质。

（2）不可逆沉淀：蛋白质分子内部结构发生重大改变，蛋白质变性而沉淀，不再能溶于原溶剂。

蛋白质变性后，有时由于维持溶液稳定的条件仍然存在，并不析出。

因此变性蛋白质并不一定都表现为沉淀，而沉淀的蛋白质也未必都已经变性。

（三）一个α螺旋片段含有180个氨基酸残基，该片段中有多少圈螺旋？计算该α-螺旋片段的轴长。

解答：180/3.6=50圈，50×0.54=27nm，该片段中含有50圈螺旋，其轴长为27nm。

（五）如果人体有1014个细胞，每个体细胞的DNA含量为6.4 × 109个碱基对。

试计算人体DNA 的总长度是多少？是太阳―地球之间距离(2.2 × 109 km)的多少倍？已知双链DNA每1000个核苷酸重1 ×10-18g，求人体DNA的总质量。

解答：每个体细胞的DNA的总长度为：6.4 × 109 × 0.34nm = 2.176 × 109 nm = 2.176m，人体内所有体细胞的DNA的总长度为：2.176m×1014 = 2.176×1011km，这个长度与太阳―地球之间距离（2.2×109 km）相比为：2.176 × 1011/2.2 × 109 = 99倍，每个核苷酸重1 × 10-18g/1000 = 10-21g，所以，总DNA 6.4 × 1023 × 10-21 = 6.4 × 102 = 640g。

（六）如何看待RNA功能的多样性?它的核心作用是什么?解答：RNA的功能主要有:①控制蛋白质合成②作用于RNA转录后加工与修饰③参与细胞功能的调节④生物催化与其他细胞持家功能⑤遗传信息的加工⑥可能是生物进化时比蛋白质和DNA更早出现的生物大分子。

其核心作用是既可以作为信息分子又可以作为功能分子发挥作用。

（七）什么是DNA变性？DNA变性后理化性质有何变化？解答：DNA双链转化成单链的过程称变性。

DNA变性后的理化性质变化主要有：① 天然DNA 分子的双螺旋结构解链变成单链的无规则线团，生物学活性丧失；② 天然的线型DNA 分子直径与长度之比可达1∶10，其水溶液具有很大的黏度。

变性后，发生了螺旋-线团转变，黏度显著降低；③ 在氯化铯溶液中进行密度梯度离心，变性后的DNA 浮力密度大大增加，故沉降系数S 增加； ④ DNA 变性后，碱基的有序堆积被破坏，碱基被暴露出来，因此，紫外吸收值明显增加，产生所谓增色效应。

⑤ DNA 分子具旋光性，旋光方向为右旋。

由于DNA 分子的高度不对称性，因此旋光性很强，其[a] = 150。

当DNA 分子变性时，比旋光值就大大下降。

（八）根据下列单糖和单糖衍生物的结构：CH 2OH C CC OHOH H HH O C HO CH 2OHC CC OHOH OH H HH C HO CHO CH 2OH H C CC OHHH HO CHOCH 2OH H NHCOCH 3HO HC CC OH H H C HOCHOCH 2OH HO H HOH (A) (B) (C) (D)(1)写出其构型(D 或L)和名称；(2)指出它们能否还原本尼地试剂；(3) 指出哪些能发生成苷反应。

解答：(1) 构型是以D-,L-甘油醛为参照物,以距醛基最远的不对称碳原子为准, 羟基在左面的为L 构型, 羟基在右的为D 构型。

A 、B 、C 为D 构型，D 为L 构型。

(2) B 、C 、D 均有醛基具还原性，可还原本尼地试剂。

A 为酮糖，无还原性。

(3) 单糖的半缩醛上羟基与非糖物质(醇、酚等)的羟基形成的缩醛结构称为糖苷, B,C,D 均能发生成苷反应。

（十）纤维素和淀粉都是由1→4糖苷键连接的D ―葡萄糖聚合物，相对分子质量也相当，但它们在物理性质上有很大的不同，请问是什么结构特点造成它们在物理性质上的如此差别? 解释它们各自性质的生物学优点。

解答：淀粉是葡萄糖聚合物，既有α→1，4 糖苷键，也有α→1，6糖苷键，为多分支结构。

直链淀粉分子的空间构象是卷曲成螺旋形的,每一回转为6个葡萄糖基,淀粉在水溶液中混悬时就形成这种螺旋圈。

纤维素虽然也是由D-吡喃葡萄糖基构成，但它是以β-(1,4)糖苷键连接的一种没有分支的线性分子，它不卷曲成螺旋。

纤维素分子的链与链间，能以众多氢键像麻绳样拧在一起，构成坚硬的不溶于水的纤维状高分子（也称纤维素微晶束），构成植物的细胞壁。

人和哺乳动物体内没有纤维素酶,因此不能将纤维素水解成葡萄糖。

虽然纤维素不能作为人类的营养物,但人类食品中必须含纤维素。

因为它可以促进胃肠蠕动、促进消化和排便。

（十一）概述脂肪酸的结构和性质。

解答：(1)脂肪酸的结构：脂肪酸分子为一条长的烃链（“尾”）和一个末端羧基（“头”）组成的羧酸。

烃链以线性为主，分枝或环状的为数甚少。

根据烃链是否饱和，可将脂肪酸分为饱和脂肪酸和不饱和脂肪酸。

(2)脂肪酸的性质：①脂肪酸的物理性质取决于脂肪酸烃链的长度和不饱和程度。

烃链越长，非极性越强，溶解度也就越低。

②脂肪酸的熔点也受脂肪酸烃链的长度和不饱和程度的影响。

③脂肪酸中的双键极易被强氧化剂，如H2O2、超氧阴离子自由基（O 2-）、羟自由基（·OH ）等所氧化，因此含不饱和脂肪酸丰富的生物膜容易发生脂质过氧化作用，从而继发引起膜蛋白氧化，严重影响膜的结构和功能。

④脂肪酸盐属于极性脂质，具有亲水基（电离的羧基）和疏水基（长的烃链），是典型的两亲性化合物，属于离子型去污剂。

⑤必需脂肪酸中的亚油酸和亚麻酸可直接从植物食物中获得，花生四烯酸则可由亚油酸在体内转变而来。

它们是前列腺素、血栓噁烷和白三烯等生物活性物质的前体。

（十三）（重要）何为必需脂肪酸？哺乳动物体内所需的必需脂肪酸都有哪些？解答：哺乳动物体内能够自身合成饱和及单不饱和脂肪酸，但不能合成机体必需的多不饱和脂肪酸。

我们将这些机体生长必需的而自身不能合成，必须由膳食提供的脂肪酸称为必需脂肪酸。

主要包括亚油酸、亚麻酸和花生四烯酸等。

（十七）（重要）什么是维生素？列举脂溶性维生素与水溶性维生素的成员。

解答：维生素的科学定义是参与生物生长发育与代谢所必需的一类微量小分子有机化合物。

脂溶性维生素主要包括维生素A、维生素D、维生素E、维生素K等，水溶性维生素主要包括维生素B 族（维生素B1、维生素B2、维生素PP、维生素B6、维生素B12、叶酸、泛酸、生物素）、硫辛酸和维生素C。

（十八）为什么维生素D可数个星期补充一次，而维生素C必须经常补充？解答：维生素D是脂溶性的维生素，可以贮存在肝等器官中。

维生素C是水溶性的，不能贮存，所以必须经常补充。

（十九）油料作物种子萌发时，脂肪减少糖増加，利用生化机制解释该现象，写出所经历的主要生化反应历程。

解答：油料作物种子萠发时，脂肪减少，糖増加，表明脂肪转化成了糖。

转化途径是:脂肪酸氧化分解成乙酰辅酶A，乙酰辅酶A经乙醛酸循环中的异柠檬酸裂解酶与苹果酸合成酶催化，生成草酰乙酸，再经糖异生转化为糖。

（二十）（重要）激烈运动后人们会感到肌肉酸痛，几天后酸痛感会消失。

利用生化机制解释该现象。

解答：激烈运动时, 肌肉组织中氧气供应不足, 酵解作用加强, 生成大量的乳酸, 会感到肌肉酸痛,经过代谢, 乳酸可转变成葡萄糖等其他物质，或彻底氧化为CO2和H2O, 因乳酸含量减少酸痛感会消失。

（二十一）（重要）什么是β-氧化？1mol硬脂酸彻底氧化可净产生多摩尔ATP?解答：脂肪酸氧化作用是发生在β碳原子上，逐步将碳原子成对地从脂肪酸链上切下，这个作用即β-氧化。

它经历了脱氢（辅酶FAD），加水，再脱氢(辅酶NAD+)，硫解四步骤，从脂肪酸链上分解下一分子乙酰CoA。

1mol硬脂酸（十八碳饱和脂肪酸）彻底氧化可净产生120mol摩尔ATP。

1.5×8+2.5×8+10×9-2=12+20+90-2=120 mol ATP。