生物化學(xué)第三版課后習題詳細解答-全文預(yù)覽

　　

【正文】 in1，底物濃度為2104 molL1。[Km：105，Vmax：75 nmolL1min1]（2） 當[S]= 5105 mol/L時，酶催化反應(yīng)的速率是多少？[ nmolL1min1]（3） 若[S]= 5105 mol/L時，酶的濃度增加一倍，此時V是多少？[100 nmolL1min1]（4） 表中的V是根據(jù)保溫10min產(chǎn)物生成量計算出來的，證明V是真正的初速率。[比活力：180U/mg蛋白質(zhì)，百分產(chǎn)量：17%，純化倍數(shù)：9倍]體積/ml活力單位/（U/ml）蛋白質(zhì)/（mg/ml）初提取液（NH4）2SO4鹽析1205200810104解：（1）810/=180U/mg （2）8105247。（25/25）247。（225/25）= 1500/60247。另取2ml酶液，若以每分鐘產(chǎn)生1μg 酪氨酸的酶量為1個活力單位計算，根據(jù)以上數(shù)據(jù)，求出：（1）1ml酶液中所含蛋白質(zhì)量及活力單位。（2）每mg酶中有多少mol的活性部位（假設(shè)每個亞基上有一個活性部位）？[5108mol活性中心]。（180%103）=[107 mol/L，其相對分子質(zhì)量為120103，由6個相同亞基組成。[500U/mg]（2）轉(zhuǎn)換數(shù)。這種抑制叫反饋抑制。（6） Kat單位：在最適條件下，酶秒鐘催化1mol底物轉(zhuǎn)化為產(chǎn)物所需的酶量，為Kat單位。：（1） 生物酶工程：酶學(xué)和以DNA重組技術(shù)為主的現(xiàn)代分子生物學(xué)技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物。它的發(fā)現(xiàn)，表明RNA是一種既能攜帶遺傳信息又有生物催化功能的生物分子。只有在最適條件下測定才能真實反映酶活力的大小。第一個數(shù)字指明該酶屬于哪一個亞類；第三個數(shù)字指出該酶屬于一個亞亞類；第四個數(shù)字則表明該酶在亞亞類中的排號。分別利用6來表示。它們的區(qū)別只在于它們與脫輔酶結(jié)合的牢固程度不同。答：酶的調(diào)節(jié)和控制有多種方式，主要有：（1） 調(diào)節(jié)酶的濃度：主要有2種方式：誘導(dǎo)或抑制酶的合成；調(diào)節(jié)酶的降解；（2） 通過激素調(diào)節(jié)酶活性、激素通過與細胞膜或細胞內(nèi)受體相結(jié)合而引起一系列生物學(xué)效應(yīng)，以此來調(diào)節(jié)酶活性；（3） 反饋抑制調(diào)節(jié)酶活性：許多小分子物質(zhì)的合成是由一連串的反應(yīng)組成的，催化此物質(zhì)合成的第一步的酶，往往被他們終端產(chǎn)物抑制；（4） 抑制劑和激活劑對酶活性的調(diào)節(jié)：酶受大分子抑制劑或小分子物質(zhì)抑制，從而影響酶活性；（5） 其他調(diào)節(jié)方式：通過別構(gòu)酶、酶原的激活、酶的可逆共價修飾和同工酶來調(diào)節(jié)酶活性。通過對酶結(jié)構(gòu)與功能的研究，確信酶與底物作用的專一性是由于酶與底物分子的結(jié)構(gòu)互補，誘導(dǎo)契合，通過分子的相互識別而產(chǎn)生的。由標準曲線可知。結(jié)果如下表所示：BSA濃度（mgPI值：Ala： Ser： Phe： Leu： Arg： Asp： His：[（1）Ala、Ser、Phe和Leu以及Arg和His向負極，Asp移向正極；（2）電泳時，具有相同電荷的較大分子比較小分子移動得慢，因為電荷/質(zhì)量之比較小，因而引起每單位質(zhì)量遷移的驅(qū)動力也較小。[肌球蛋白、過氧化氫酶、血清清蛋白、胰凝乳蛋白酶原、肌紅蛋白、細胞色素C]，從分子排阻層析柱上洗脫細胞色素C、β乳球蛋白和血清紅蛋白時，其洗脫體積分別為11537和24ml，問未知蛋白的Mr是多少？假定所有蛋白質(zhì)都是球形的，并且都處于柱的分級分離范圍。假設(shè)某化合物的分配系數(shù)，（a）Kd=1；（b）Kd=50。蛋白質(zhì)MV 蛋白質(zhì)MV=14581Da。2103247。利用數(shù)據(jù)作圖得Ka =104 mol/L，n=。假設(shè)抗原是一價，抗體是n價，即6抗體分子有n個結(jié)合部位，且各結(jié)合部位的結(jié)合常數(shù)Ka值是相同的，則可證明當游離抗原濃度為[L]時，結(jié)合到抗體上的抗原濃度[Lp]與抗體的總濃度[Pr]之比值，N=[Lp]/[Pr]=(nKa [L])/(1+Ka [L]) N實際上表示被一個抗體分子結(jié)合的抗原分子平均數(shù)。]，這對于抗體識別抗原表位能告訴你什么？[該表位可能是當G肌動蛋白聚合成F肌動蛋白時被埋藏的那部分結(jié)構(gòu)。接受這種BPG濃度低的輸血，病人可能被窒息。并說出協(xié)同氧結(jié)合對血紅蛋白輸氧效率的影響。，可利用方程（615）Y/（1Y）=[ p（O2）/ P50]n計算Y（血紅蛋白氧分數(shù)飽和度）。[對肌紅蛋白：（a）無；（b）無；（c）無。因此它比一步合成所產(chǎn)生的缺陷頻率約低1000倍。考慮一個多聚體酶復(fù)合物的合成，此復(fù)合物含6個相同的二聚體，每個二聚體由一個多肽A和一個B組成，多肽A和B的長度分別為300個和700個氨基酸殘基。]。關(guān)于該酶的結(jié)構(gòu)作出什么結(jié)論？[此酶含4個亞基，兩個無活性亞基的相對分子質(zhì)量為50000，兩個催化亞基的相對分子質(zhì)量為100000，每個催化亞基是由兩條無活性的多肽鏈（相對分子質(zhì)量為50000）組成。因為在水環(huán)境中多肽對穩(wěn)定焓（ΔH折疊）的貢獻要小些。]。（d）ΔG折疊= kj/℃時ΔG折疊0，因此折疊的蛋白質(zhì)是穩(wěn)定的。并假設(shè)對每個鍵φ和ψ有亮個定向。試預(yù)測在室溫下的溶液中下列多聚氨基酸那些種將形成α螺旋，那些種形成其他的有規(guī)則的結(jié)構(gòu)，那些種不能形成有規(guī)則的結(jié)構(gòu)？并說明理由。[（a）左手；（b）]解：據(jù)P206圖513拉氏構(gòu)象圖， =φ80176。折舊時氫鍵能量對穩(wěn)定焓貢獻小的原因。設(shè)有X個氨基酸殘基呈α螺旋結(jié)構(gòu)，則：X該蛋白質(zhì)相對分子質(zhì)量為240000，105cm。；。]敘述用Mernfield固相化學(xué)方法合成二肽LysAla。寫出此四肽的氨基酸序列。綜合（1）、（2）、（3）、（4）可得結(jié)果。試問此七肽的一級結(jié)構(gòu)怎樣？[它是一個環(huán)肽，序列為：PheSerAlaTyrLysProArg]解：（1）此肽未經(jīng)糜蛋白酶處理時，與FDNB反應(yīng)不產(chǎn)生αDNP氨基酸，說明此肽不含游離末端NH2，即此肽為一環(huán)肽； （2）糜蛋白酶斷裂Phe、Trp和Tyr等疏水氨基酸殘基的羧基端肽鍵，由已知兩肽段氨基酸組成（Ala、Tyr、Ser和Pro、Phe、Lys、Arg）可得：( )( )Tyr和( )( )( )Phe； （3）由（2）得的兩肽段分別與FDNB反應(yīng)，分別產(chǎn)生DNPSer和DNPLys可知該兩肽段的N末端分別為Ser和Lys，結(jié)合（2）可得：SerAlaTyr和Lys( )( )Phe； （4）胰蛋白酶專一斷裂Arg或Lys殘基的羧基參與形成的肽鍵，由題生成的兩肽段氨基酸組成（Arg、Pro和Phe、Tyr、Lys、Ser、Ala）可得：ProArg和( )( )( )( )Lys； 綜合（2）、（3）、（4）可得此肽一級結(jié)構(gòu)為：LysProArgPheSerAlaTyr三肽Lys Lys Lys的pI值必定大于它的任何一個個別基團的pKa值，這種說法是否正確？為什么？[正確，因為此三肽處于等電點時，七解離集團所處的狀態(tài)是C末端COO（pKa=），N末端NH2（pKa≌），3個側(cè)鏈3（1/3ε NH3+）（pKa=）(pKa=),因此pI最大的pKa值（）]一個多肽可還原為兩個肽段，它們的序列如下：鏈1為AlaCysPheProLysArgTrpCysArg ArgValCys；鏈2為CysTyrCysPheCys。此肽未經(jīng)糜蛋白酶處理時，與FDNB反應(yīng)不產(chǎn)生αDNP氨基酸。問A肽的氨基酸序列如何？[AsnAlaTyrGluLysHisGlnVal]解：N末端分析：FDNB法得：Asp； C末端分析：羧肽酶法得：Val； 胰蛋白酶只斷裂賴氨酸或精氨酸殘基的羧基形成的肽鍵，得到的是以Arg和Lys為C末端殘基的肽斷。第四章 蛋白質(zhì)的共價結(jié)構(gòu)習題，含10種氨基酸，并假設(shè)每種氨基酸在該蛋白質(zhì)分子中的數(shù)目相等，問這種蛋白質(zhì)有多少種可能的排列順序？[10100]解：1012000/120=10100 有一個A肽，經(jīng)酸解分析得知為Lys、His、Asp、GluAla以及Val、Tyr忽然兩個NH3分子組成。 (4)Pro, Val (5)Glu, Asp。[參考圖315]1甘氨酸在溶劑A中的溶解度為在溶劑B中的4倍，苯丙氨酸在溶劑A中的溶解度為溶劑B中的兩倍。[His2+104，His+，104]說明用含一個結(jié)晶水的固體組氨酸鹽酸鹽（相對分子質(zhì)量=；咪唑基pKa=）和1mol/L [()，加入352ml 1mol/L KOH，用水稀釋至1L]為什么氨基酸的茚三酮反映液能用測壓法定量氨基酸？解：茚三酮在弱酸性溶液中與α氨基酸共熱，引起氨基酸氧化脫氨脫羧反映，（其反應(yīng)化學(xué)式見P139），其中，定量釋放的CO2可用測壓法測量，從而計算出參加反應(yīng)的氨基酸量。[(a),(b), (c)]根據(jù)表33中氨基酸的pKa值，計算下列氨基酸的pI值：丙氨酸、半胱氨酸、谷氨酸和精氨酸。生物化學(xué)（第三版）課后習題詳細解答第三章 氨基酸習題：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。[]解：pH = pKa + lg2/3% pKa = pH = + = ：(a)亮氨酸鹽酸鹽；(b)亮氨酸鈉鹽；(c)等電亮氨酸。問起始溶液中丙氨酸的含量為多少克？[]（mol/L）。[[a]=+]1標出異亮氨酸的4個光學(xué)異構(gòu)體的（R，S）構(gòu)型名稱。 (2)Phe, Ser (3)Ala, Val, Leu。因此氨基酸的洗出順序大體上是酸性氨基酸、中性氨基酸，最后是堿性氨基酸，由于氨基酸和樹脂之間還存在疏水相互作用，所以其洗脫順序為：Asp, Thr, Gly, Leu, Lys。此外，A肽用糜蛋白酶降解時，也得到兩種肽，其中一種（Asp、Ala、Tyr），另一種（Lys、His、Glu2以及Val）。（1）如用胰蛋白酶處理，此多肽將產(chǎn)生幾個肽？并解釋原因（假設(shè)沒有二硫鍵存在）；（2），此多肽的凈電荷是多少單位？說明理由（假設(shè)pKa值：；α NH3+；；；；；）；（3）如何判斷此多肽是否含有二硫鍵？假如有二硫鍵存在，請設(shè)計實驗確定5，17和23位上的Cys哪兩個參與形成？[（1）4個肽；（2）；（3）如果多肽中無二硫鍵存在，經(jīng)胰蛋白酶水解后應(yīng)得4個肽段；如果存在一個二硫鍵應(yīng)得3個肽段并且個肽段所帶電荷不同，因此可用離子交換層析、電泳等方法將肽段分開，鑒定出含二硫鍵的肽段，測定其氨基酸順序，便可確定二硫鍵的位置]今有一個七肽，經(jīng)分析它的氨基酸組成是：Lys、Pro、Arg、Phe、Ala、Tyr和Ser。此肽與胰蛋白酶反應(yīng)能生成兩個肽段，它們的氨基酸組成分別是Arg、Pro和Phe、Tyr、Lys、Ser、Ala。（結(jié)構(gòu)如下圖） SSAlaCysPheProLysArgTrpCysArgArgVal_Cys S S CysTyrCysPheCys解：嗜熱菌蛋白酶作用專一性較差，根據(jù)題中已知條件： （1）消化原多肽得到（Ala、CysVal），說明鏈1在2位Cys 后及11位Val前發(fā)生斷裂，2位Cys與12位Cys之間有二硫鍵； （2）由鏈1序列可得該肽段序列為：PheProLysArg； （3）由（1）（2）可知該肽段(ArgCysTrp、Tyr)中必有一Cys來自鏈2，另一Cys為鏈1中8位Cys，即鏈1中8位Cys與鏈2中的一個Cys有二硫鍵；（4）嗜熱菌蛋白酶能水解Tyr、Phe等疏水氨基酸殘基，故此肽（CysPhe）來自鏈2，結(jié)合（3）中含Tyr，可知（3）中形成的二硫鍵為鏈1 8位Cys與鏈2中3位Cys與鏈2中3位Cys之間；（4）中（CysPhe）說明鏈2中1位Cys與5位Cys中有二硫鍵。另一片段用溴化氰處理釋放出一個與茚三酮反應(yīng)呈黃色的氨基酸。[（1）兩個；（2）二硫鍵的位置可能是13和1115或111和315或115和311，第一種情況，用胰蛋白酶斷裂將產(chǎn)生兩個肽加Arg；第二種情況和第三種，將產(chǎn)生一個肽加Arg，通過二硫鍵部分氧化可以把后兩種情況區(qū)別開來。故該α螺旋的軸長為：78= (2) ，故該α螺旋圈數(shù)為：78247。，其他區(qū)段均為β折疊片構(gòu)象。120=2000個。[在伸展的蛋白質(zhì)中大多數(shù)氫鍵的共體和接納體都與水形成氫鍵。的螺旋，根據(jù)拉氏構(gòu)象圖（圖513），描述該螺旋的（a）手性；（b）每圈的堿基數(shù)。，而且還取決于肽鏈的氨基酸側(cè)鏈的性質(zhì)。該蛋白質(zhì)將有200個可旋轉(zhuǎn)的鍵。mol）（c）ΔH折疊100（5 kj/mol）=500 kj/mol；注意，這里我們沒有考慮在螺旋末端處某些氫鍵不能形成這一事實，但考慮與否差別很小。[在亞基亞基相互作用中疏水相互作用經(jīng)常起主要作用，參與四聚體B4的亞基亞基相互作用的表面可能比單體A的對應(yīng)表面具有較多的疏水殘基。殘基2023很可能形成β轉(zhuǎn)角]，完全暴露在水環(huán)境中和完全埋藏在蛋白質(zhì)分子非極性內(nèi)部的兩種多肽片段，哪一種更容易形成α螺旋？為什么？[埋藏在蛋白質(zhì)的非極性內(nèi)部時更容易形成α螺旋。用β巰基乙醇（能還原二硫橋）處理時，大的失去催化能