生物化学课后习题答案

第二章2．测得一种血红蛋白含铁0.426%，计算其最低相对分子质量。

一种纯酶按质量计算含亮氨酸1.65%和异亮氨酸2.48%，问其最低相对分子质量是多少？解答：（1） 血红蛋白： 55.8100100131000.426⨯⨯=铁的相对原子质量最低相对分子质量＝＝铁的百分含量（2）酶：因为亮氨酸和异亮氨酸的相对分子质量相等，所以亮氨酸和异亮氨酸的残基数之比为：1.65%:2.48%=2:3，因此，该酶分子中至少含有2个亮氨酸，3个异亮氨酸。

()r 2131.11100159001.65M ⨯⨯=≈最低()r 3131.11100159002.48M ⨯⨯=≈最低3．指出下面pH 条件下，各蛋白质在电场中向哪个方向移动，即正极，负极，还是保持原点？（1）胃蛋白酶（pI 1.0），在pH 5.0；（2）血清清蛋白（pI 4.9），在pH 6.0；（3）α-脂蛋白（pI 5.8），在pH 5.0和pH 9.0；解答：（1）胃蛋白酶pI 1.0＜环境pH 5.0，带负电荷，向正极移动；（2）血清清蛋白pI 4.9＜环境pH 6.0，带负电荷，向正极移动；（3）α-脂蛋白pI 5.8＞环境pH 5.0，带正电荷，向负极移动；α-脂蛋白pI 5.8＜环境pH 9.0，带负电荷，向正极移动。

5．下列试剂和酶常用于蛋白质化学的研究中：CNBr ，异硫氰酸苯酯，丹磺酰氯，脲，6mol/L HCl β-巯基乙醇，水合茚三酮，过甲酸，胰蛋白酶，胰凝乳蛋白酶，其中哪一个最适合完成以下各项任务？（1）测定小肽的氨基酸序列。

（2）鉴定肽的氨基末端残基。

（3）不含二硫键的蛋白质的可逆变性。

若有二硫键存在时还需加什么试剂？（4）在芳香族氨基酸残基羧基侧水解肽键。

（5）在甲硫氨酸残基羧基侧水解肽键。

（6）在赖氨酸和精氨酸残基侧水解肽键。

解答：（1）异硫氰酸苯酯；（2）丹黄酰氯；（3）脲；β-巯基乙醇还原二硫键；（4）胰凝乳蛋白酶；（5）CNBr ；（6）胰蛋白酶。

6．由下列信息求八肽的序列。

（1）酸水解得Ala，Arg，Leu，Met，Phe，Thr，2Val。

（2）Sanger试剂处理得DNP-Ala。

（3）胰蛋白酶处理得Ala，Arg，Thr 和Leu，Met，Phe，2Val。

当以Sanger试剂处理时分别得到DNP-Ala和DNP-Val。

（4）溴化氰处理得Ala，Arg，高丝氨酸内酯，Thr，2Val，和Leu，Phe，当用Sanger 试剂处理时，分别得DNP-Ala和DNP-Leu。

解答：由（2）推出N末端为Ala；由（3）推出Val位于N端第四，Arg为第三，而Thr为第二；溴化氰裂解，得出N端第六位是Met，由于第七位是Leu，所以Phe为第八；由（4），第五为Val。

所以八肽为：Ala-Thr-Arg-Val-Val-Met-Leu-Phe。

7．一个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。

8．当一种四肽与FDNB反应后，用5.7mol/LHCl水解得到DNP-Val及其他3种氨基酸；当这四肽用胰蛋白酶水解时发现两种碎片段；其中一片用LiBH4（下标）还原后再进行酸水解，水解液内有氨基乙醇和一种在浓硫酸条件下能与乙醛酸反应产生紫（红）色产物的氨基酸。

试问这四肽的一级结构是由哪几种氨基酸组成的？解答：（1）四肽与FDNB反应后，用5.7mol/LHCl水解得到DNP-Val，证明N端为Val。

（2）LiBH4还原后再水解，水解液中有氨基乙醇，证明肽的C端为Gly。

（3）水解液中有在浓H2SO4条件下能与乙醛酸反应产生紫红色产物的氨基酸，说明此氨基酸为Trp。

说明C端为Gly－Trp…（4）根据胰蛋白酶的专一性，得知N端片段为V al－Arg（Lys）…，以（1）、（2）、（3）结果可知道四肽的顺序：N－Val－Arg（Lys）－Trp－Gly－C。

第三章2．为什么DNA不易被碱水解，而RNA容易被碱水解?解答：因为RNA的核糖上有2'-OH基，在碱作用下形成2',3'-环磷酸酯，继续水解产生2'-核苷酸和3'-核苷酸。

DNA的脱氧核糖上无2'-OH基，不能形成碱水解的中间产物，故对碱有一定抗性。

3．一个双螺旋DNA分子中有一条链的成分[A] = 0.30，[G] = 0.24，①请推测这一条链上的[T]和[C]的情况。

②互补链的[A]，[G]，[T]和[C]的情况。

解答：①[T] + [C] = 1–0.30–0.24 = 0.46；②[T] = 0.30，[C] = 0.24，[A] + [G] =5．T7噬菌体DNA(双链B-DNA)的相对分子质量为2.5×107，计算DNA链的长度(设核苷酸对的平均相对分子质量为640)。

解答：0.34 ×（2.5×107/640）= 1.3 × 104nm = 13μm。

13．哪些因素影响T m值的大小？解答：影响T m的因素主要有：①G-C对含量。

G-C对含3个氢键，A-T对含2个氢键，故G-C 对相对含量愈高，T m 亦越高（图3-29）。

在0.15mol/L NaCl,0.015mol/L 柠檬酸钠溶液(1×SSC)中，经验公式为：（G+C ）% =（T m - 69.3）× 2.44。

② 溶液的离子强度。

离子强度较低的介质中，T m 较低。

在纯水中，DNA 在室温下即可变性。

分子生物学研究工作中需核酸变性时，常采用离子强度较低的溶液。

③ 溶液的pH 。

高pH 下，碱基广泛去质子而丧失形成氢键的有力，pH 大于11.3时，DNA 完全变性。

pH 低于5.0时，DNA 易脱嘌呤，对单链DNA 进行电泳时，常在凝胶中加入NaOH 以维持变性关态。

④ 变性剂。

甲酰胺、尿素、甲醛等可破坏氢键，妨碍碱堆积，使T m 下降。

对单链DNA 进行电泳时，常使用上述变性剂。

第五章5．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亚油酸、亚麻酸和花生四烯酸等多不饱和脂肪酸。

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。

第六章5．经过多年的探索，你终于从一噬热菌中纯化得到一种蛋白水解酶，可用作洗衣粉的添加剂。

接下来，你用定点诱变的方法研究了组成该酶的某些氨基酸残基对酶活性的影响作用：（1）你将第65位的精氨酸突变为谷氨酸，发现该酶的底物专一性发生了较大的改变，试解释原因；（2）你将第108位的丝氨酸突变为丙氨酸，发现酶活力完全失去，试解释原因；（3）你认为第65位的精氨酸与第108位的丝氨酸在酶的空间结构中是否相互靠近，为什么？解答：（1）第65位的氨基酸残基可能位于酶活性部位中的底物结合部位，对酶的专一性有较大影响，当该氨基酸残基由精氨酸突变为谷氨酸后，其带电性质发生了改变，不再具有与原底物之间的互补性，导致酶的专一性发生改变。

（2）第108位的丝氨酸残基应位于酶活性部位的催化部位，是决定酶是否有活力的关键氨基酸，通常它通过侧链上的羟基起到共价催化的功能，当该残基突变为丙氨酸后，侧链羟基被氢取代，不能再起原有的共价催化作用，因此酶活力完全失去。

（3）第65位的精氨酸与第108位的丝氨酸在酶的空间结构中应相互靠近，因为这两个氨基酸残基都位于酶的活性部位，根据酶活性部位的特点，参与组成酶活性部位的氨基酸残基在酶的空间结构中是相互靠近的。

10．乙醇脱氢酶催化如下反应：NAD NADH H ++−−→+++←−−乙醇乙醛（1）已知反应体系中NADH 在340nm 有吸收峰，其他物质在该波长处的吸光度均接近于零，请设计一种测定酶活力的方法。

（2）如何确定在实验中测得的酶促反应速率是真正的初速率？（3）在实验中使用了一种抑制剂，下表中是在分别存在与不存在抑制剂I的情况下测定的对应不同底物浓度的酶促反应速率，请利用表中的数据计算其各自对应的K m与V max值，并判断抑制剂的类型。

[S]/(mmol/ L)v/ (μmol⋅L-1⋅min-1)[I] = 0 [I] = 10 mmol/L20 5.263 3.99915 5.001 3.6365 4.264 2.1152.53.333 1.316解答：（1）选择合适的底物浓度（NAD+与乙醇）与缓冲体系，取一定体积的底物溶液（如1ml）加入石英比色杯，加入适量酶，迅速混合后，放入紫外/可见光分光光度计的样品室内，测定反应体系在340 nm吸光度随时间的变化曲线。

利用NADH的摩尔吸光系数（可从相关文献查到，或用已知浓度的NADH溶液自行测定），计算出单位时间内NADH的增加量，用于表示酶活力。

（2）如果在选取的测量时间范围内，反应体系在340 nm吸光度随时间的变化曲线接近一条直线的形状，则表明反应速率在此时间段内保持不变，可用来代表反应初速率。

（3）用Lineweaver-Burk双倒数作图法，结果如下：抑制剂的类型：竞争性可逆抑制剂。

11．对于一个符合米氏方程的酶，当[S]=3K m ，[I]=2K I 时（I 为非竞争性抑制剂），则υ/V max 的数值是多少（此处V max 指[I]=0时对应的最大反应速率）？解答：利用非竞争性抑制剂的动力学方程计算：m m ax [S][S]V K υαα=+其中α = 1+[I]/K i = 3，则mm m m ax m ax 33 3(3)12V K V K K υ==⨯+所以，υ/V max ＝0.25。

12．试通过一种反竞争性抑制剂的动力学分析解释其抑制常数K I 在数值上是否可能等于该抑制剂的IC50（IC50即酶的活力被抑制一半时的抑制剂浓度，假设酶浓度与底物浓度均固定不变）。

解答：令v 0为不存在抑制剂时的酶促反应速率，v i 是存在反竞争性抑制剂时的反应速率，则当[I]=IC50时，酶活力被抑制一半，v i =v 0/2。

由于m m ax 0[S][S]V K υ=+ m m a x [S ][S ]i V K υα=+ I ]I [1K +=α因此 m m m ax m ax [S][S]2[S]2[S]V V K K α=++K m = (α-2)[S] 如果K I 在数值上等于IC50，则α = 2，α-2 = 0，K m = 0，而实际上，K m 并不为零。

因此K I 在数值上不可能等于IC50。

第七章5．在生物体内起到传递电子作用的辅酶是什么？解答：NAD +、NADP +、FMN 、FAD 。