生物化学第三版课后习题答案

第一章

1. 举例说明化学与生物化学之间的关系。

提示:生物化学是应用化学的理论和方法来研究生命现象，在分子水平上解释和阐明生命现象化学本质的一门学科.

化学和生物化学关系密切，相互渗透、相互促进和相互融合。一方面，生物化学的发展

依赖于化学理论和技术的进步，另一方面，生物化学的发展又推动着化学学科的不断进步和创新。

举例:略。

2.试解释生物大分子和小分子化合物之间的相同和不同之处。

提示:生物大分子一般由结构比较简单的小分子，即结构单元分子组合而成，通常具有特定的空间结构。常见的生物大分子包括蛋白质、核酸、脂类和糖类。

生物大分子与小分子化合物相同之处在丁: 1) 共价键是维系它们结构的最主要的键;

2)有一定的立休形象和空间大小; 3)化学和|物理性质主要决定于分子中存在的官能团。

生物大分子与小分子化合物不同之处在于: (1) 生物大分子的分子量要比小分子化合物

大得多，分子的粒径大小差异很大; (2) 生物大分子的空间结构婴复杂得多，维系空间结构的力主要是各种非共价作用力; (3) 生物大分子特征的空间结构使其具有小分子化合物所不具有的专性识别和结合位点，这些位点通过与相应的配体特异性结合，能形成超分子，这种特性是许多重要生理现象的分子基础。

3. 生物大分子的手性特征有何意义?

提示:生物大分子都是手性分子，这种结构特点在生物大分子的分子识别及其特殊的生理功能方面意义重大。主要表现在: (1) 分子识别是产生生理现象的重要基础，特异性识别对于产生特定生物效应出关重要; (2) 生物大分了通过特征的三维手性空间环境能特异性识别前手性的小分子配体，产生专一性的相互作用。

4.指出取代物的构型：

6.举例说明分子识别的概念及其意义。

提示: :分子识别是指分子间发生特异性结合的相互作用，如tRNA分子与氨酰tRNA合成

醉的相互作用，抗体与抗原之间的相互作用等。分子识别是生命体产生各种生理现象的化学本质，是保证生命活动有序地进行的分子基础。

7. 什么是超分子?说明拆分超分子的方法和原理。

提示:在生物化学领域中，超分子是指生物分子问或生物分子与配体分子间相互作用和识别所形成的复合物。超分子的形成过程就是非共价键缔合的过程，是可逆的过程。该过程受介质极性和休系温度的影响，由于缔合是放热的过程，所以当介质极性增大和体系温度升高时，超分子就会被拆分。另外，强酸或强碱环境也可使这种非共价键作用遭到破坏，从而将超分子拆分。

8.缓冲溶液的缓冲能力与哪些因素有关?

提示: (1) 缓冲溶液总浓度:缓冲溶液的总浓度越大，溶液中所含的抗酸抗碱成分越多，缓

冲能力越强。(2) 缓冲比:对于同-缓冲休系的各缓冲溶液，当缓冲溶液的总浓度一定时，

缓冲溶液的缓冲能力随缓冲比的改变而改变。

9.如果希望某一个生物化学反应在pH~5的条件下进行，应该选择哪种缓冲溶

液?

提示: “正丁酸酸一正丁酸钠”缓冲溶液系统、“乙酸一乙酸钠”缓冲溶液系统、或“柠檬酸一柠檬酸钠”缓冲溶液系统。

10.一个生物化学反应要求在plI~4的条件下进行，可以选择HCOOH/HCOONa

缓冲溶液。试计算配制pH<4的缓冲溶液时，HCOOC和HCOONa的浓度。

提示: HCOOC和HCOONa的浓度分别为0.1M和0.178M。

11.用0.1mol/L的NaHPO4配制pH= 7.0的缓冲溶液，需要用多少摩尔

Na2HPO4?

提示:需要用 0.138摩尔的NazlIPO4

第二章细胞与生物膜

1.为什么细胞是生物化学反应的基本场所?

提示:细胞是组成生命体的基本结构单元，许多生物化学反应都离不大细胞膜和细胞器以及细胞所营造的环境。细胞的这此区域能为生物化学反应提供催化剂，反应吻，以及反应条件和反应位点，执行特定的生物功能。因此，细胞能高效地有序的进行生物化学反应，是生物化学反的基本场所。

2.试解释膜蛋白的主要功能?

提示:转运、识别、借化、信号转导等。

3.物质跨膜运输有哪些形式?

提示: (1)主动运输:篇能量驱动，具有专性，需载体蛋白协助，具有定方向性，可被抑制剂抑制，需ATP供能;

(2)被动运输:顺浓度差的跨膜运输，通过扩散作用实现，不需能量的自发过程;(3)膜动转运:吞噬和跑吐作用，大分子物质，与膜的动态变化有关，耗能。

4.为什么磷脂具有形成双层脂膜的趋势?

提示:磷脂是一种两亲性分子，磷脂分子的形状决定了磷脂形成的是双层脂膜。

5.什么是LB膜?它有什么特点?

提示:两亲性分了化水表面经过压缩得到单层分了膜。仁恒定的表面压条件下，可以将水表而为单分子膜转移到固体基板上，通过重复操作山形成多层分子膜。这年多层分子膜就叫做LB膜。它的特点是:两亲性，具有单层分子膜的结构特性，可以有不同厚度。

第三章蛋白质

1.在生物缓冲体系中，何种氨基酸具有缓冲作用?

提示:组氨酸具有缓冲作用。因为组氨酸含有哪唑基团，而咪唑基解离常数为6.0，因此组氦酸既可作为质子供体，又可作为质子受体。

2.什么是氨基酸的pK和pI ?它们的关系如何?

提示: pK指解离常数的负对数，表示- 半的氨基酸解离时的pH值: p1指氨基酸所带的正负电荷相等时的溶液的pH值，即等电点。中性氨基酸: pl= (pK1+ pK2)12酸性氨基酸: pl= (pK1+ pKr)12碱性氨基酸: pI= (pK2+ pKr)/2

3.计算0.1 mol/L的谷氨酸溶液在等电点时主要的离子浓度。

提示: 0.1mol/L的谷氨酸溶液在等电点时主要离子(即两性离子)的浓度为0.083mol/L.

4.大多数的氨基酸，其a-羧基的pKa 都在2.0左右，其a-氨基的pKa都在9.0左右。然而，肽中的a-羧基pKa值为3.8, a-氨基pKa值在7.8。请解释这种差异。

提示:a-氨基酸分子中带正电荷的a-氨基阻止了a-羧基负离子的质子化，即能稳定羧基负离子，因而提高了羧基的酸性。同理，羧基负离子对质子化的氨基(NH3*)同样有稳定作用，从而

降低了其酸性，提高了其碱性。在脑分子中，由于两个端基(Coo和NH*')相距较远，这种电荷间的相互作用要弱得多，因此其pKa值与a-氨基酸中氨基和羧基的pKa。值存在明显差异。

5、写出五肽Ser- -Lys- -Ala- -Leu- His的化学结构，计算该肽的pI, 并指出该肽在pH=6.0时带何种电荷。

提示:

化学结构:略

pl=1/2(9.15+ 10.53)=9.84 即该肽的pI为9.84

Op=pl-pH=9.84-6.00=3.84>0即该肽在pH= 6.0时带正电

6人的促肾上腺皮质激素是一种多肽激素。它的氨基酸序列为Scr-Tyr-Scr-Met-Gilu-His-Phe-Arg-Trp-Gly-Lys-Pro-Val-Gly-Lys-Lys-Arg Arg-Pro- Val-Lys-Val-Tyr-Pro-Asp-Ala -Gly-Glu-Asp-Gln-Ser Ala-Glu Ala-Phe Pro Leu-Glu-Phe;(1)在pH=7条件下，此多