大学--生物化学思考题及答案.doc

1 绪论
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解答:生物化学主要研究:
(1)生物机体的化学组成、生物分子的结构、性质及功能;
(2)生物分子分解与合成及反应过程中的能量变化;
(3)生物遗传信息的储存、传递和表达;
(4)生物体新陈代谢的调节与控制。
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提示:生物化学是生命科学的基础学科,注意从不同的角度,去理解并运用生物化学的知识。
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解答:生物大分子在元素组成上有相似的规侓性。碳、氢、氧、氮、磷、硫等6种是蛋白质、核酸、糖和脂的主要组成元素。碳原子具有特殊的成键性质,即碳原子最外层的4个电子可使碳与自身形成共价单键、共价双键和共价三键,碳还可与氮、氧和氢原子形成共价键。碳与被键合原子形成4个共价键的性质,使得碳骨架可形成线性、分支以及环状的多种多性的化合物。特殊的成键性质适应了生物大分子多样性的需要。氮、氧、硫、磷元素构成了生物分子碳骨架上的氨基(—NH2)、羟基(—OH)、羰基()、羧基(—COOH)、巯基(—SH)、磷酸基(—PO4 )等功能基团。这些功能基团因氮、硫和磷有着可变的氧化数及氮和氧有着较强的电负性而与生命物质的许多关键作用密切相关。
生物大分子在结构上也有着共同的规律性。生物大分子均由相同类型的构件通过一定的共价键聚合成链状,其主链骨架呈现周期性重复。构成蛋白质的构件是20种基本氨基酸。氨基酸之间通过肽键相连。肽链具有方向性(N 端→C端),蛋白质主链骨架呈“肽单位”重复;核酸的构件是核苷酸,核苷酸通过3′, 5′-磷酸二酯键相连,核酸链也具有方向性(5′、→3′),核酸的主链骨架呈“磷酸-核糖(或脱氧核糖)”重复;构成脂质的构件是甘油、脂肪酸和胆碱,其非极性烃长链也是一种重复结构;构成多糖的构件是单糖,单糖间通过糖苷键相连,淀粉、纤维素、糖原的糖链骨架均呈葡萄糖基的重复。
2 蛋白质化学
、C端的常用方法有哪些?基本原理是什么?
解答:(1) N-末端测定法:常采用―二硝基***苯法、Edman降解法、丹磺酰***法。
①―二硝基***苯(DNFB或FDNB)法:多肽或蛋白质的游离末端氨基与―二硝基***苯(―DNFB)反应(Sanger反应),生成DNP―多肽或DNP―蛋白质。由于DNFB与氨基形成的键对酸水解远比肽键稳定,因此DNP―多肽经酸水解后,只有N―末端氨基酸为黄色DNP―氨基酸衍生物,其余的都是游离氨基酸。
②丹磺酰***(DNS)法:多肽或蛋白质的游离末端氨基与与丹磺酰***(DNS―Cl)反应生成DNS―多肽或DNS―蛋白质。由于DNS与氨基形成的键对酸水解远比肽键稳定,因此DNS―多肽经酸水解后,只有N―末端氨基酸为强烈的荧光物质DNS―氨基酸,其余的都是游离氨基酸。
③苯异硫***酸脂(PITC或Edman降解)法:多肽或蛋白质的游离末端氨基与异硫***酸苯酯(PITC)反应(Edman反应),生成苯氨基硫甲酰多肽或蛋白质。在酸性有机溶剂中加热时,N―末端的PTC―氨基酸发生环化,生成苯乙内酰硫脲的衍生物并从肽链上掉下来,除去N―末端氨基酸后剩下的肽链仍然是完整的。
④氨肽酶法:氨肽酶是一类肽链外切酶或叫外肽酶,能从多肽链的N端逐个地向里切。根据不同的反应时间测出酶水解释放的氨基酸种类和数量,按反应时间和残基释放量作动力学曲线,就能知道该蛋白质的N端残基序列。
(2)C―末端测定法:常采用肼解法、还原法、羧肽酶法。
肼解法:蛋白质或多肽与无水肼加热发生肼解,反应中除C端氨基酸以游离形式存
在外,其他氨基酸都转变为相应的氨基酸酰肼化物。
②还原法:肽链C端氨基酸可用硼氢化锂还原成相应的α―氨基醇。肽链完全水解后,代表原来C―末端氨基酸的α―氨基醇,可用层析法加以鉴别。
③羧肽酶法:是一类肽链外切酶,专一的从肽链的C―末端开始逐个降解,释放出游离的氨基酸。被释放的氨基酸数目与种类随反应时间的而变化。根据释放的氨基酸量(摩尔数)与反应时间的关系,便可以知道该肽链的C―末端氨基酸序列。
%,计算其最低相对分子质量。%%,问其最低相对分子质量是多少?
解答:
(1)血红蛋白:
(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:%:%=2:3,因此,该酶分子中至少含有2个亮氨酸,3个异亮氨酸。
,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 ),在pH ;
(2)血清清蛋白(pI ),在pH ;
(3)α-脂蛋