生化课后题目及问题详解

2 蛋白质化学

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。

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）LiBH 4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H 2SO 4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Val －Arg （Lys ）…，以（1）、（2）、（3）结果可知道四肽的顺序：N －Val －Arg （Lys ）－Trp －Gly －C 。

4 糖类的结构与功能

2．写出下列糖的结构式：α-D-葡萄糖-1-磷酸，2-脱氧-β-D-呋喃核糖，α-D-呋喃果糖，D-甘油醛-3-磷酸，蔗糖，葡萄糖醛酸。

解答：略。

3．已知某双糖能使本尼地(Benedict)试剂中的Cu 2+

氧化成Cu 2O 的砖红色沉淀,用β-葡糖糖苷酶可将其水解为两分子β-D-吡喃葡糖糖,将此双糖甲基化后再水解将得到2,3,4,6-四氧甲基-D-吡喃葡糖糖和1,2,3,6-四氧甲基-D-吡喃葡糖糖,试写出此双糖的名称和结构式。

解答：蔗糖双糖能使本尼地(Benedict)试剂中的Cu 2+氧化成Cu 2O 的砖红色沉淀,说明该双糖具还原性，含有半缩醛羟基。用β―葡糖苷酶可将其水解为两分子β-D-吡喃葡糖, 说明该双糖是由β-糖苷键构成的。将此双糖甲基化后再水解将得到2,3,4,6-四氧甲基-D-吡喃葡糖糖和1,2,3,6-四氧甲基-D-吡喃葡糖, 糖基上只有自由羟基才能被甲基化，说明β-葡糖(1→4)葡糖构成的为纤维二糖。

4．根据下列单糖和单糖衍生物的结构：

CH 2OH

C C C OH OH H

H H O C

HO

CH 2OH C C C OH OH OH H H H C HO CHO 2OH H C C C OH H H C HO CHO 2OH H NHCOCH 3HO H C C C OH H H C HO CHO 2OH HO H H

OH

(A) (B) (C) (D)

(1)写出其构型(D 或L)和名称；(2)指出它们能否还原本尼地试剂；(3) 指出哪些能发生成苷反应。

解答：(1) 构型是以D-,L-甘油醛为参照物,以距醛基最远的不对称碳原子为准, 羟基

在左面的为L构型, 羟基在右的为D构型。A、B、C为D构型，D为L构型。

(2) B、C、D均有醛基具还原性，可还原本尼地试剂。A为酮糖，无还原性。

(3) 单糖的半缩醛上羟基与非糖物质(醇、酚等)的羟基形成的缩醛结构称为糖苷, B,C,D 均能发生成苷反应。

5．透明质酸是细胞基质的主要成分，是一种黏性的多糖,分子量可达100 000，由两单糖衍生物的重复单位构成,请指出该重复单位中两组分的结构名称和糖苷键的结构类型。

解答：透明质酸的两个重复单位是由β―D―葡萄糖醛酸和N-乙酰氨基葡萄糖通过β-1,3糖苷键连接而成。

6．纤维素和淀粉都是由1→4糖苷键连接的D―葡萄糖聚合物，相对分子质量也相当，但它们在物理性质上有很大的不同，请问是什么结构特点造成它们在物理性质上的如此差别? 解释它们各自性质的生物学优点。

解答：淀粉是葡萄糖聚合物，既有α→1，4 糖苷键，也有α→1，6糖苷键，为多分支结构。直链淀粉分子的空间构象是卷曲成螺旋形的,每一回转为6个葡萄糖基,淀粉在水溶

液中混悬时就形成这种螺旋圈。支链淀粉分子中除有α-(1,4)糖苷键的糖链外,还有α

-(1,6)糖苷键连接的分支处,每一分支平均约含20～30个葡萄糖基,各分支也都是卷曲成螺旋。螺旋构象是碘显色反应的必要条件。碘分子进入淀粉螺旋圈，糖游离羟基成为电子供体，碘分子成为电子受体，形成淀粉碘络合物，呈现颜色。其颜色与糖链的长度有关。当

链长小于6个葡萄糖基时,不能形成一个螺旋圈,因而不能呈色。当平均长度为20个葡萄糖基时呈红色,红糊精、无色糊精也因而得名。大于60个葡萄糖基的直链淀粉呈蓝色。支链

淀粉相对分子质量虽大，但分支单位的长度只有 20～30个葡萄糖基,故与碘反应呈紫红

色。纤维素虽然也是由D-吡喃葡萄糖基构成，但它是以β-(1,4)糖苷键连接的一种没有分

支的线性分子，它不卷曲成螺旋。纤维素分子的链与链间，能以众多氢键像麻绳样拧在一起，构成坚硬的不溶于水的纤维状高分子（也称纤维素微晶束），构成植物的细胞壁。人

和哺乳动物体没有纤维素酶(cellulase),因此不能将纤维素水解成葡萄糖。虽然纤维素不

能作为人类的营养物,但人类食品中必须含纤维素。因为它可以促进胃肠蠕动、促进消化和排便。

7．说明下列糖所含单糖的种类、糖苷键的类型及有无还原性?

（1）纤维二糖（2）麦芽糖

（3）龙胆二糖（4）海藻糖