生物化学课后习题

生物化学（上册）课后习题

第一章糖类

1、环状己醛糖有多少个可能的旋光异构体？为什么？

25=32因为环状己醛糖含有5个不对称碳原子。单糖由直链变成环状结构后，羰基碳原子成为新的手性中心，导致C1差向异构化，产生两个非对映异构体。羰基碳上形成的差向异构体称异头物。

2、含D-吡喃半乳糖和D-吡喃葡萄糖的双糖可能含有多少个异构体（不包括异头物）？含同样残基的糖蛋白上的二糖将有多少个异构体？

每个单糖单位都能作为羰基供体，与另一个单糖单位的5个羟基形成糖苷键

（C1,C2，C3，C4，C6），于是α-D-吡喃半乳糖-D-吡喃葡萄糖苷、β-D-吡喃半乳糖-D-吡喃葡萄糖苷、α-D-吡喃葡萄糖-D-吡喃半乳糖苷和β-D-吡喃葡萄糖-D-吡喃半乳糖苷各有五种，共5*4=20种。

糖蛋白上的二糖链其中一个单糖的C1用于连接多肽，C2，C3，C4，C6用于和另一单糖的C1形成糖苷键，算法同上，共有4*4=16个，考虑到二糖与多肽相连时的异头构象，异构体数目为16*2=32个。

5、D-葡萄糖的α、β异头物的比旋（【α】20D）分别为+112.2º和+18.7º.当α-D-吡喃葡萄糖晶体溶于水时，比旋将由+112.2º降至平衡值+52.7º.计算平衡混合液中α和β异头物的比率。假设开链形式和呋喃形式可忽略。

忽略开链形式和呋喃形式。设：α-D-吡喃葡萄糖所占比例x%，则β-D-吡喃葡萄糖所占比例为(100-x）%。

已知25℃,1ml溶液和1dm旋光管中，α-D-吡喃葡萄糖旋光度+112.2º，β-D-吡喃葡萄糖+18.7º，平衡时葡萄糖溶液的旋光度+52.7º。

根据平衡时旋光度是组成各成分旋光度的加和，列出关系式如下：

112.2x%+18.7(100-x）%=52.7,解方程得x=36.5

α-D-吡喃葡萄糖比例为36.5%，β-D-吡喃葡萄糖比例为63.5%。

6、500mg糖原样品用放射性氰化钾（K14CN）处理，被结合的14CN-（p18）正好是0.193umol,另一500mg同一糖原样品，用含3%HCI的无水甲醇处理，使形成还原末端的甲基葡萄糖苷（p18），然后用高碘酸处理这个还原端为甲基葡萄糖苷的糖原（p20），新产生的甲酸准确值是374 umol。计算：（1）糖原的平均相对分子质量；（2）分支的程度（分支点%）。

（1）Mr=0.5/（0.193*10-6）=2.59*106

（2）347*10-6*163/0.5=11.3%

7、D-葡萄糖在31℃水中平衡时，α-吡喃葡萄糖和β-吡喃葡萄糖的相对摩尔含量分别为37.3%和62.7%，计算D-葡萄糖在31℃时由α异头物转变为β异头物的标准自由能变化。气体常数R为8.314Jmol-1K-1。

△Gº=-RTln(C2/C1)=-8.314*300*ln62.7/37.3=-1.30(KJ/mol)

8、竹子系热带禾本科植物，在最适条件下生长速度达0.3m/d，假定竹茎几乎完全由纤维素纤维组成，纤维沿生长方向定位。计算每秒钟酶促加入生长着得

纤维素链的单糖残基数目。纤维素分子中每一葡萄糖单位约长0.45nm。

【0.3/（24*3600）】/0.45*10-9=7800残基/s

9、经还原可生成山梨醇（D-葡萄糖）的单糖有哪些？

L-山梨糖、D-葡萄糖、L-古洛糖、D-果糖

10、写出麦芽糖（α型）、纤维二糖（β型）、龙胆糖和水苏糖的正规（系统）名称的简单形式，并指出其中哪些是还原糖，哪些是非还原糖

麦芽糖（α型）：Glcα（1→4）Glc 还原糖

纤维二糖（β型）：Glcβ（1→4）Glc 还原糖

龙胆糖：Glcβ（1→6）Glc 还原糖

水苏糖：Galα（1→6）Galα（1→6）Glc（α1←→β2）Fru 非还原糖11、纤维素和糖原虽然在物理性质上有很大的不同，但这两种糖都是1→4连接的D-葡萄糖聚合物，相对分子质量也相当，是什么结构造成它们在物理性质上的如此差别？解释它们各自的生物学优点

原因：纤维素主要是通过β（1→4）糖苷键连接的，而糖原是以α（1→4）糖苷键连接的，即：纤维素主要是以β-D-Glc为组成单元，而糖原是以α-D-Glc 为组成单元。

糖原：又称动物淀粉，以颗粒形式存在于动物细胞的细胞液内，其结构与支链淀粉结构相似，分支较多，平均每8-12个残基发生一次分支。糖原高度的分支结构一则可以增加分子的溶解度，二则将有更多的非还原端同时受到降解酶的作用，加速聚合物转化为单体，有利于及时动用葡萄糖库以供生物体代谢的急需。

纤维素是线性葡聚糖，残基间通过β（1→4）糖苷键连接的纤维二糖单位；纤维素链中的每个残基相对前一个旋转180º，使链采取完全伸展的构象。相邻、平行的伸展链在残基环面的水平向通过链内和链间的氢键网形成片状结构。若干条链聚集成周期性晶格的分子束（微晶或胶束）。多个胶束形成微纤维，在植物细胞中，纤维素包埋在果胶、半纤维素、木质素、伸展蛋白等组成的基质中。纤维素与基质粘合在一起增强了细胞壁的抗张强度和机械性能，以适应植物抵抗高渗透压和支撑高大植株的需要。

12、革兰氏阳性菌和阴性细菌的细胞壁在化学组成上有何异同？肽聚糖中的糖肽键和糖蛋白中的糖肽键是否有区别？

按革兰氏染色法可将细菌分为G+和G-菌两大类。两类细菌细胞壁的结构和化学组成存在很大差异。唯有肽聚糖为共同成分，但其含量的多少和肽链的性质有所不同。

细胞壁结构革兰氏阳性菌革兰氏阴性菌厚度厚，15-50 薄，10-15 肽聚糖含量多，胞壁干重50-80% 少，胞壁干重10%

脂类含量少，约1-4% 多，约11-22%

磷壁酸有无

外膜无有

脂蛋白无有

脂多糖无有肽聚糖中的糖肽键和糖蛋白中的糖肽键有区别；肽聚糖中的肽键主要是四肽侧链的N-端通过酰胺键与N-乙酰-胞壁酸残基上的乳酸基相连接。糖蛋白中肽键有两种连接方式：N-糖肽键和O糖肽键

13、略

14、糖蛋白中的N-连接的聚糖链有哪些类型？它们在结构上有什么共同点和不同点？

复杂型、高甘露糖型和杂合型；共同点：都含有一个共同的核心五糖，也称三甘露糖基核心：Man-α1→6（Manα1→3）Manβ1→4GlcNacβ1→4GlcNac。但它们连接于三甘露糖基核心上的糖基结构与位置有所不同。

15、举出两个例子说明糖蛋白寡糖链的生物学功能。

糖蛋白寡糖链可以参与肽链的折叠和缔合、糖蛋白的转运和分泌、分子识别和细胞识别等。

宿主细胞N糖链前体合成的第一步，即UDP-GlcNac与多萜醇磷酸的加成被衣霉素抑制后，流感病毒红细胞凝集素（HA，一种糖蛋白）多肽部分虽能合成但不含N-糖链，缺失糖链的HA不能正常折叠，继而不能形成三聚体，因而不能被分泌到细胞外。

运铁蛋白受体是一种二聚体跨膜蛋白，由两个亚基组成，每亚基含三条N-糖链，Asn251位点被突变去糖基化后，则不能形成正常的二聚体，因而影响受