生物化学教程第二章习题答案(详解)

第二章课后习题答案

1.计算赖氨酸的ε-NH3+20%被解离时的溶液PH。

解：pH = pKa + lg20% pKa = 10.53

pH = 10.53 + lg20% = 9.9

2.计算谷氨酸的γ-COOH三分之二被解离时的溶液pH。

解：pH = pKa + lg（（2/3）/（1/3））=4.6 pKa = 4.25

3.计算下列物质0.3mol/L溶液的pH：(a)亮氨酸盐酸盐；(b)亮氨酸钠盐；(c)等电亮氨酸。解：a：pH=2.36+ lg（C（H+）/0.3）=1.46

b: pH=9.60+lg(0.3/C(OH+))=11.5

c:pH=pI=1/2(2.36+9.60)=5.98

4.计算下列氨基酸的pI值：丙氨酸、半胱氨酸、谷氨酸和精氨酸。

解：pI = 1/2（pKa1+ pKa2）

pI(Ala) = 1/2（2.34+9.69）= 6.02

pI(Cys) = 1/2（1.71+10.78）= 5.02

pI(Glu) = 1/2（2.19+4.25）= 3.22

pI(Ala) = 1/2（9.04+12.48）= 10.76

5. 向1L1mol/L的处于等电点的甘氨酸溶液加入0.3molHCl，问所得溶液的pH是多少？如果加入0.3mol NaOH以代替HCl时，pH将是多少？

解：pH1=pKa1+lg(7/3)=2.71

pH2=pKa2+lg(3/7)=9.23

6.计算0.25mol/L的组氨酸溶液在pH6.4时各种离子形式的浓度（mol/L）。

解：由pH=pK1+lg（His+/ His2+）=pKr+lg（His0/His+）=pK2+lg（His-/ His0）得His2+为1.87×10-6，His+为0.071，His0为0.179 His-3.0×10-4

7.说明用含一个结晶水的固体组氨酸盐酸盐（相对分子质量=209.6；咪唑基pKa=6.0）和1mol/L KOH配制1LpH6.5的0.2mol/L组氨酸盐缓冲液的方法

解：取组氨酸盐酸盐41.92g(0.2mol)，加入352ml 1mol/L KOH，用水稀释至1L。

8. L-亮氨酸溶液（3.0g/50ml 6mol/L HCl）在20cm旋光管中测得的旋光度为+1.81º。计算L-亮氨酸在6mol/L HCl中的比旋。

解：c=3.0/50=0.06g/ml l=2dm. +1.81=[a]*0.06*2 得：[a]= +15.1º

9.甘氨酸在溶剂A中的溶解度为在溶剂B中的4倍，苯丙氨酸在溶剂A中的溶解度为溶剂B 中的两倍。利用在溶剂A和B之间的逆流分溶方法将甘氨酸和苯丙氨酸分开。在起始溶液中甘氨酸含量为100mg ，苯丙氨酸为81mg ，试回答下列问题：(1)利用由4个分溶管组成的逆流分溶系统时，甘氨酸和苯丙氨酸各在哪一号分溶管中含量最高？解：根据逆流分溶原理，可得：

对于Gly：Kd = C A/C B = 4 = q(动相)/p（静相） p+q= (1/5 + 4/5)

4个分溶管分溶3次：（1/5 + 4/5）3=1/125+2/125+48/125+64/125

对于Phe：Kd = C A/C B = 2 = q(动相)/p（静相） p+q =(1/3 + 2/3)

4个分溶管分溶3次：（1/3 + 2/3）3=1/27+6/27+12/27+8/27

故利用4个分溶管组成的分溶系统中，甘氨酸和苯丙氨酸各在4管和第3管中含量最高.

10.将含有天冬氨酸(pI=2.98)、甘氨酸(pI=5.97)、亮氨酸(pI=6.53)和赖氨酸(pI=5.98)的柠檬酸缓冲液，加到预先同样缓冲液平衡过的强阳离交换树脂中，随后用爱缓冲液析脱此柱，并分别收集洗出液，这5种氨基酸将按什么次序洗脱下来？、

解：在pH3左右，氨基酸与阳离子交换树脂之间的静电吸引的大小次序是碱性氨基酸(A2+)>中性氨基酸(A+)>酸性氨基酸(A0)。因此氨基酸的洗出顺序大体上是酸性氨基酸、中性氨基酸，最后是碱性氨基酸，由于氨基酸和树脂之间还存在疏水相互作用，所以其洗脱顺序为：Asp, Thr, Gly, Leu, Lys。