生物化学答案

第一章

1、如何理解水在生命世界中的重要性？

解答：总体说来，水起着生命的介质和连续统一体的作用：水分子本身参于了许多生物化学过程；水在生物体内的存在影响着生物分子之间的相互关系，包括物质的溶解性以及与水分子

间的行为关系。其中重要的一点是，由水分子解离产生的H＋和OH是生物化学反应的基础：生物分子具有众多的可作为酸或碱的功能基团（例如氨基和羧基），这些分子影响液态（水）介质的pH，同时，它们的结构特点以及反应性质也会受到环境pH的影响。

当然，自然界中也存在非水相的生命过程，但这些过程往往同水相的生命过程相互依存。

相对而言，完全脱离水而进行的自然发生的生物化学过程是非常少的。

2、如何理解细胞是生命活动的基本单位？

解答：细胞是生命的单位，是唯一能展现生命特征的最小实体。细胞分为真核生物细胞和原核生物细胞两种类型。细胞之所以是生命活动的基本单位，是由于其具有四个性质：（1）细胞

是构成有机体的基本单位；（2）细胞是代谢和功能的基本单位；（3）细胞是有机体生长、发

育的基础（基本要素）；（4）细胞是遗传的基本单位。病毒虽然是无细胞生命，但其只有寄

居在宿主（细胞形态的生命）中才能进行生命活动。细胞的这种性质对于我们学习生物化学

很重要，在以后的学习中，我们会越来越深刻地认识到，生命的化学便是生活着的细胞中的

动态的事件集合，正如著名细胞生物学家E. B. Wilson 的论断——“每一个生命科学的关键

都必需在细胞中寻找”。

3、如何理解生物大分子构件方向性的生物学意义？

解答：生物大分子和它们的构件具有方向性，这方面的例子很多，譬如，蛋白质的N 端和C 端，其构件氨基酸分子的L 型优势；核酸的3’-5’磷酸二酯键，其核糖分子的D 型优势，等等。这种方向性使很多生物分子除了参与代谢转变外，还是信息分子，即也参与代谢调节；

另一方面，这种方向性也是使生物大分子具有结构互补性（以便相互识别）的潜在要求。

第二章蛋白质

一、课后习题

1. 用对与不对回答下列问题。如果不对，请说明原因。

（1）构成蛋白质的所有氨基酸都是L 型的。

（2）当谷氨酸在pH4.5 的醋酸盐缓冲液中进行电泳时，它将向正极移动。

（3）如果用末端测定法测不出某肽的末端，则此肽必定是个环肽。

（4）α-螺旋就是右手螺旋。

（5）β-折叠仅仅出现在纤维状蛋白质分子中。

2. 已知Lys 的ε-氨基的pK’a为10.5，问pH9.5 时，Lys 溶液中将有多少分数这种基团

给出质子（即[-NH3+]和[-NH2]各占多少）？

3. 在强酸性阳离子交换柱上Asp、His、Gly和Leu等几种氨基酸的洗脱顺序如何？为什么？

4. Gly、His、Glu 和Lys 分别在pH1.9、6.0 和7.6 三种缓冲液中的电泳行为如何？电泳完

毕后它们的排序如何？

5. 1.068g 的某种结晶α-氨基酸，其pK1’和pK2’值分别为2.4 和9.7，溶解于100ml 的

0.1mol/LNaOH 溶液中时，其pH 为10.4。计算该氨基酸的相对分子量，并提出可能的分

子式。

6. 求0.1mol/L 谷氨酸溶液在等电点时三种主要离子的浓度各为多少?

7. 向1L 1mol/L 的处于等电点的氨基酸溶液中加入0.3 molHCl，问所得溶液的pH 是多少？

如果加入0.3molNaOH 以代替HCl 时，pH 又将如何？

8. 现有一个六肽，根据下列条件，作出此六肽的氨基酸排列顺序。

（1） DNFB 反应，得到DNP-Val;

（2）肼解后，再用DNFB 反应，得到DNP-Phe;

（3）胰蛋白酶水解此六肽，得到三个片段，分别含有1 个、2 个和3 个氨基酸，后两

个片段呈坂口反应阳性。

（4）溴化氢与此六肽反应，水解得到两个三肽，这两个三肽片断经DNFB 反应分别得

到DNP-Val 和DNP-Ala。

9. 有一九肽，经酸水解测定知由4 个氨基酸组成。用胰蛋白酶水解成为两个片段，其中一

个片断在280nm 有强的光吸收,并且对Pauly 反应、坂口反应都呈阳性；另一个片段用

CNBr 处理后释放一个氨基酸与茚三酮反应呈黄色。试写出这个肽的氨基酸排列顺序及其

化学结构式。

10. 一种纯的含钼蛋白质，用1cm 的比色杯测定其消光系数ε

0.1% 280。该蛋白质每毫升浓溶液

含有10.56ugMo。1：50 稀释该浓溶液后A280为0.375，计算该蛋白质的最小相对分子量（Mo 的相对原子质量为95.94）。

11. 1.0mg 某蛋白质样品进行氨基酸分析后得到58.1ug 的亮氨酸和36.2ug 的色氨酸计算该

蛋白质的最小相对分子质量。

12. 某一蛋白质分子具有α-螺旋及β-折叠两种构象，分子总长度为5.5×10-5cm，该蛋白质

相对分子质量为250000。试计算该蛋白质分子中α-螺旋及β-折叠两种构象各占多少？

（氨基酸残基平均相对分子质量以100 计算）。

解析：

1.（1）正确。（2）正确。（3）不正确，如N-末端测定中，有亚氨基酸，不宜用此法。（4）

错误，α-螺旋有右手和左手螺旋两种。（5）错误，不一定。

2.1/11，10/11。

3.洗脱顺序：Asp，Gly，Leu，His。在强酸性阳离子交换柱中，酸性氨基酸最先洗脱下来，

中性氨基酸次之，最后为碱性氨基酸，分子量小的优先于分子量大的氨基酸。

4.在pH1.9、6.0 和7.6 三种缓冲液中的电泳，其顺序均为：+Glu,Gly,His,Lys -。pH 1.9

时，四种氨基酸均带正电，电泳时向阴极移动；pH 6.0 时电泳，Gly 基本不动，His,Lys 带

正电，向阴极移动，Glu 带负电，向阳极移动；pH 7.6 时，His 基本不动，Glu,Gly 带负电，

向阳极移动，Lys 带正电，向阴极移动；同时考虑分子的大小因素。

5.相对分子量为89g/mol,可能为丙氨酸（Ala）。

6.计算过程略，三种离子的浓度分别为：[Ao]=0.084M.,[+]=[A-]=

7.84×10-3M。

7.加入0.3molHCl 后pH 变为2.71;用0.3molNaOH 以代替HCl 后pH 变为9.23。

8.六肽的氨基酸顺序为：（N）Val-Arg-Met-Ala-Arg-Phe。

9.氨基酸排列顺序为：（N）Pro-Met-Arg-Tyr。

10.根据 A=KCL,已知相关数据代入得蛋白浓度 C=1.25mg/mL,再利用蛋白质的最低相对分子

质量=Mo 的分子量×100/钼在该蛋白中的百分含量，计算得约11.3kD。

11.蛋白中Leu%=5.81%，Trp=3.62%；蛋白质中的Leu 残基%=5.01%，Trp 残基%=3.39%；蛋白质最低分子量 M=某氨基酸的分子量/该氨基酸在蛋白中残基百分比，由此得MLeu≈

6024,MTrp≈2618；nLeu:nTrp=5:2,求其最小公倍数，蛋白分子量约为12000。

12.根据α-螺旋和β-折叠中相邻的两个氨基酸残基的距离分别为0.15nm 和0.35nm，设α-

螺旋和β-折叠各占 x，y（残基数目），x+y=25000/100，1.5x+3.5y=5.5×10-5×108Ao,再解

方程。

二、补充习题

（一）名词解释