生物化学复习题答案

⒈计算下列物质的等电点
亮氨酸；天冬氨酸；丙氨酰-谷氨酸二肽
H3C CH NH
C
+NH
3COO-
CH
CH2
CH2
COO-
H3C CH NH
C
+NH
3COOH CH CH 2 CH2
-
H3NH
3COOH
CH
CH2
CH2
COOH
H3C CH C
+NH
3
COO-
CH
CH2
CH2
-
H3NH
3
COO-
CH
CH2
CH2
COO-
1
2
pK3
pI=（pK1+pK2）／2=(2.19+4.25) ／2=3.22
⑵一个混合氨基酸溶液中有谷氨酸、赖氨酸和丙氨酸，请设法将其分离，并简述其化学原理。

谷氨酸的pI=3.22，赖氨酸的pI为9.74，丙氨酸的pI为6.02，因为其pI差异大，利用氨基酸在其等电点时净电荷为零，溶解度最小的原理，用此法可将其分开。

先调节溶液pH值为3.22，使谷氨酸沉淀；再用碱溶液调节pH值为6.02，使丙氨酸沉淀，最后调节pH值为9.74，使赖氨酸沉淀。

假设该溶液pH值为7.0，用阴离子交换树脂进行交换，可以将种氨基酸分离？将前述荷载氨基酸的阴离子交换树脂用稀盐酸洗脱，哪种氨基酸最先被洗脱下来，为什么？
pH7时，用阴离子交换树脂交换，赖氨酸此时带正电荷，不能被交换，而谷氨酸、丙氨酸均带负电荷，可与阴离子交换树脂的正电荷氮形成盐键，而谷氨酸的pI=3.22，其两个羧基均参与形成盐键，且键强度较大，而丙氨酸pI为6.02，此时仅带微弱负电荷，与阴离子交换树脂的盐键强度低，先用浓度低的稀盐酸洗脱，丙氨酸首先被洗脱液洗脱下来；再增加盐酸浓度，可将谷氨酸洗脱下来。

⑶将谷氨酸与硫酸锌按一定摩尔比配合，可制备出谷氨酸锌-一种儿童补锌剂。

请说明谷氨酸与锌发生了何种反应？写出其结构式。

说明该物质补充微量元素锌的原理。

HC
H 33
CH
R
R
⒋侦查员将茚三酮粉末仔细洒在可能有嫌疑犯指纹的地方，半小时左右，吹开多余的茚三酮粉末，就可显现出指纹。

请说明为什么？将茚三酮溶液与蛋白质溶液混合，蛋白质也变色，为什么？
人体皮肤分泌液中含有氨基酸，与茚三酮反应产生颜色；蛋白质的N-末端有游离α-氨基，与茚三酮反应，产生颜色。

⒌将猪蹄放在锅中用清水炖，炖上几小时后熄火，当猪蹄汤冷下来后，就成了果冻状，为什么？请说明化学原理；将冷猪蹄汤在室内放几天就出现臭味,猪蹄汤又变稀了，为什么？请说明化学原理。

沸水下，蛋白质水解产生较大分子量的肽类物质，其粘度较大，冷下来就成果冻状；在室内放置几天后由于微生物繁殖，产生蛋白酶水解肽，最后成短肽后氨基酸，分子量很小，无粘性，就变稀；微生物繁殖过程中还将部分氨基酸脱羧基或脱氨基，分别生成小分子氨或羧酸，易挥发，产生异味。

⒍将鸡蛋清加水稀释至2%左右，观察该溶液，请回答，为何该溶液总不能完全透明？加入高浓度氯化钠溶液，出现白色沉淀，请解释形成的沉淀是什么？说明其物理化学原理；将该沉淀用大量水稀释，逐渐沉淀就重新溶解，为什么？如果将鸡蛋清溶液加热至80℃，会出现白色沉淀，该沉淀即使再用大量水稀释，也不会溶解，请解释原因。

因为蛋清蛋白质分子量高达3万多，其直径达到胶体质点的范畴，所以不是真溶液；加入高浓度氯化钠，破坏蛋白质表面的水膜和双电层，导致其聚集沉淀；将沉淀用大量水稀释，当稀释到一定程度后，盐浓度降低，呈稀溶液，稀中性盐可增加蛋白质的溶解度，故沉淀溶解；将蛋清加热到80℃，蛋白质发生不可逆变性，沉淀，故不会再溶解。

⒎亚硝酸盐属于高致癌物，请解释其生物化学原理（用化学反应结构式表示）
使嘧啶氨基变成羰基，以前氨基氮与羰基氧之间形成氢键，现在是羰基氧与氨基N 形成氢键，因此，导致遗传密码改变，转录、翻译出现错误，导致畸变；亚硝酸形成的重氮盐反应活性极高，可对细胞内含氨基物质进行修饰，可能生成诱发癌症的因子。

⒏研究发现，某致病微生物有一段特殊的DNA ，该DNA 片段会分泌到培养液中。

请设计了一个方案，用探针DNA 检测致病微生物DNA ，说明其原因。

首先分离出该DNA 片段，再用DNA 聚合酶人工合成其互补片段，接着在互补片段的一端，连接上一端特殊的DNA ，它可以是发荧光的，也可以是放射性同位素。

最后，将该探针DNA 片段与培养液混合，再进行凝胶电泳，用荧光光度计或放射性探测器挑选出双链DNA 。

⒐刑侦人员在犯罪现场找到几根头发，从中提取出DNA ，然后从多个嫌疑人取得头发，进行DNA 鉴定，最终确定罪犯，请回答其中的生物化学原理。

根据同一个体，基因型相同，头发中DNA 与嫌疑人DNA 的相同程度，及配对的程度来确证。

⒑DNA 双螺旋结构模型告诉我们，其磷酸残基与组蛋白结合，请说明，磷酸残基应该与哪种氨基酸残基的何种基团结合，他们之间形成何种化学作用力？
应该与组蛋白中带正电荷氨基酸，例如精氨酸或赖氨酸形成离子键
⒒将葡萄糖溶液，放置一段时间后进行高效液相色谱分析，发现其中出现微量的果糖和甘露糖，请解释其化学原理
因为葡萄糖的烯醇化变化，导致出现微量果糖和甘露糖
N N NH 2O
R
N N N 2
+
O R
2N N OH
O R
N
⒔国家标准规定，大豆油脂中水分含量不得超过0.3%，请解释其化学原因。

水中含有微量氧及金属离子，在过渡金属离子催化下，会发生自由基反应，在双键处生成过氧化物，再进一步氧化成小分子醛或酮，导致酸败；水在振动条件下可发生乳化，引起油脂浑浊，降低商品表观度。

⒕新炼制的油脂置于空气中，不久就出现酸败，请解释其化学原因 也是空气中微量水及金属离子的作用
⒖下面是几种物质的结构式，请说明其抗氧化的化学原因
CHO
(CHOH)n 2OH
+ 2Cu 2+ + 4OH
COOH
(CHOH)n 2OH
+ 2 CuOH + H 2O H 2O + Cu 2O
2CuOH
醛糖
（不稳定） （黄色或红色）
醛糖（蓝色）
O H3C
3
C
H
3
C
CH3
OH
Glc为葡萄糖
A B
32
CH3
CH2CH2CH CH
2
H
C
都有酚羟基，抗氧化机制是被氧化成醌，A的分子上有三个游离羟基和2个葡萄糖配基，可用于极性或水环境中的抗氧化，而B\C极性基团仅有酚羟基，故用在非极性环境。

假设您要将其添加于水性化妆品中，请设计出添加方案
若A可直接加入；若B或C，先用表面活性剂溶解，再分散到水中成脂质体，最后添加到化妆品中。

⒗请解释有机磷农药杀虫的生物化学原理，请回答，在叶类蔬菜上喷施该类农药，是否会影响蔬菜的生长？为什么？
从理论上分析，叶类蔬菜表皮无或少蜡值农药可部分通过其表面进入内部，与含丝氨酸的蛋白质作用，影响生长。

但是使用农药数天后，未进入的农药被雨水冲刷，进入的被代谢分解，故食用是安全的。

⒘有人不慎误喝下有机砷化物，为了抢救他，分别给他喝下GSH 溶液并静脉注射GSH ，请说明其生物化学原理
⒙现有淀粉，其结构如下：
O 淀粉的结构
现有α-淀粉酶、β-淀粉酶、脱支酶，请标记出它们作用的各自位点
⒚将葡萄榨汁、过滤，泵入发酵罐，然后加入酵母菌，控制温度进行发酵，请解释其生物化学原理（用化学反应结构式表示）。

C 6H 12O
CH 3
CH 33CH 2
OH
+
2
丙酮酸
⒛民间做醪糟的过程是
请解释第1、2、3步骤的目的，解释第4产生了什么样的结果，说明其原因。

1淀粉糖化、软化；2减少或隔绝氧气；3保温
21. 木瓜蛋白酶的活性部位有游离巯基，将其加入到用制革肥料制备的蛋白质分
散液中，在最适作用条件下分解蛋白质。

最初结果指出，没有酶活力；通过离子色谱法测定蛋白质分散液发现，其中含有较高浓度的重金属离子Hg 2+。

请回答Hg 2+与木瓜蛋白酶作用的化学机制：请问何种方法可解除重金属的干扰？
答：游离巯基与Hg 2+形成配位键，导致酶失活，加入抗坏血酸或EDTA 等螯合剂，与Hg 2+形成配位键，将巯基重新游离，酶重新显示活力。

22. 某一双链DNA 的一条链上的[A]=0.3，[G]=0.24，请问，该条链的[T]和[C]应是多少？其互补链上的[A]、[G]、[C]、[T]应是多少？将其进行热变性，其Tm 应为多少？
答： [T]和[C]=0.46，互补链上T=0.3,C=0.24,A 和G=0.46，Tm 有公式计算。

23.蛋白酶水解肽链的酰氨键，生成肽，一般以水解液中游离氨基与肽链中理论总肽键数的比来表示其水解度。

有分子量为11200Da 的多肽0.5mol ，用固定化蛋白酶水解1小时，测定其游离氨基为28mol ，请写出蛋白酶水解蛋白质的化学反应通式，并写出其水解度。

蛋白质的氨基酸残基平均为113Da ，
0.5mol 分子量为11200Da 的多肽含有11200Da/113Da*0.5mol-1=48.558mol 肽键，水解度为57.65%。