生物化学课后答案.doc

生物化学(第三版)课后习题详细解答
第三章氨基酸
提要
α-氨基酸是蛋白质的构件分子,当用酸、碱或蛋白酶水解蛋白质时可获得它们。蛋白质中的氨基酸都是L型的。但碱水解得到的氨基酸是D型和L型的消旋混合物。
参与蛋白质组成的基本氨基酸只有20种。此外还有若干种氨基酸在某些蛋白质中存在,但它们都是在蛋白质生物合成后由相应是基本氨基酸(残基)经化学修饰而成。除参与蛋白质组成的氨基酸外,还有很多种其他氨基酸存在与各种组织和细胞中,有的是β-、γ-或δ-氨基酸,有些是D型氨基酸。
氨基酸是两性电解质。当pH接近1时,氨基酸的可解离基团全部质子化,当pH在13左右时,则全部去质子化。在这中间的某一pH(因不同氨基酸而异),氨基酸以等电的兼性离子(H3N+CHRCOO-)状态存在。某一氨基酸处于净电荷为零的兼性离子状态时的介质pH称为该氨基酸的等电点,用pI表示。
所有的α-氨基酸都能与茚三酮发生颜色反应。α-NH2与2,4-二硝基氟苯(DNFB)作用产生相应的DNP-氨基酸(Sanger反应);α-NH2与苯乙硫氰酸酯(PITC)作用形成相应氨基酸的苯胺基硫甲酰衍生物( Edman反应)。胱氨酸中的二硫键可用氧化剂(如过甲酸)或还原剂(如巯基乙醇)断裂。半胱氨酸的SH基在空气中氧化则成二硫键。这几个反应在氨基酸荷蛋白质化学中占有重要地位。
除甘氨酸外α-氨基酸的α-碳是一个手性碳原子,因此α-氨基酸具有光学活性。比旋是α-氨基酸的物理常数之一,它是鉴别各种氨基酸的一种根据。
参与蛋白质组成的氨基酸中色氨酸、酪氨酸和苯丙氨酸在紫外区有光吸收,这是紫外吸收法定量蛋白质的依据。核磁共振(NMR)波谱技术在氨基酸和蛋白质的化学表征方面起重要作用。
氨基酸分析分离方法主要是基于氨基酸的酸碱性质和极性大小。常用方法有离子交换柱层析、高效液相层析(HPLC)等。
习题
:精氨酸、天冬氨酸、谷氨酰氨、谷氨酸、苯丙氨酸、色氨酸和酪氨酸。[见表3-1]
表3-1 氨基酸的简写符号
名称 三字母符号 单字母符号 名称 三字母符号 单字母符号
丙氨酸(alanine) Ala A 亮氨酸(leucine) Leu L
精氨酸(arginine) Arg R 赖氨酸(lysine) Lys K
天冬酰氨(asparagines) Asn N 甲硫氨酸(蛋氨酸)(methionine) Met M
天冬氨酸(aspartic acid) Asp D 苯丙氨酸(phenylalanine) Phe F
Asn和/或Asp Asx B
半胱氨酸(cysteine) Cys C 脯氨酸(praline) Pro P
谷氨酰氨(glutamine) Gln Q 丝氨酸(serine) Ser S
谷氨酸(glutamic acid) Glu E 苏氨酸(threonine) Thr T
Gln和/或Glu Gls Z
甘氨酸(glycine) Gly G 色氨酸(tryptophan) Trp W
组氨酸(histidine) His H 酪氨酸(tyrosine) Tyr Y
异亮氨酸(isoleucine) Ile I 缬氨酸(valine) Val V
2、计算赖氨酸的εα-NH3+20%被解离时的溶液PH。[]
解:pH = pKa + lg20% pKa = (见表3-3,P133)
pH = + lg20% =
3、计算谷氨酸的γ-COOH三分之二被解离时的溶液pH。[]
解:pH = pKa + lg2/3% pKa =
pH = + =
4、:(a)亮氨酸盐酸盐;(b)亮氨酸钠盐;(c)等电亮氨酸。[(a),(b), (c)]
5、根据表3-3中氨基酸的pKa值,计算下列氨基酸的pI值:丙氨酸、半胱氨酸、谷氨酸和精氨酸。[pI:;;;]
解:pI = 1/2(pKa1+ pKa2)
pI(Ala) = 1/2(+)=
pI(Cys) = 1/2(+)=
pI(Glu) = 1/2(+)=
pI(Ala) = 1/2(+)=
6、向1L1mol/,问所得溶液的pH是多少? NaOH以代替HCl时,pH将是多少?[pH:;]
7、将丙氨酸溶液(40