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时间:2018-08-03
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1、校园分享网---www.xyfxw.com生物化学(第三版)课后习题详细解答第三章氨基酸提要α-氨基酸是蛋白质的构件分子,当用酸、碱或蛋白酶水解蛋白质时可获得它们。蛋白质中的氨基酸都是L型的。但碱水解得到的氨基酸是D型和L型的消旋混合物。参与蛋白质组成的基本氨基酸只有20种。此外还有若干种氨基酸在某些蛋白质中存在,但它们都是在蛋白质生物合成后由相应是基本氨基酸(残基)经化学修饰而成。除参与蛋白质组成的氨基酸外,还有很多种其他氨基酸存在与各种组织和细胞中,有的是β-、γ-或δ-氨基酸,有些是D型氨基酸。氨基酸是两性电解质。当pH接近1时,氨基酸的可解离基团全部质子化,当pH在13左右时
2、,则全部去质子化。在这中间的某一pH(因不同氨基酸而异),氨基酸以等电的兼性离子(H3N+CHRCOO-)状态存在。某一氨基酸处于净电荷为零的兼性离子状态时的介质pH称为该氨基酸的等电点,用pI表示。所有的α-氨基酸都能与茚三酮发生颜色反应。α-NH2与2,4-二硝基氟苯(DNFB)作用产生相应的DNP-氨基酸(Sanger反应);α-NH2与苯乙硫氰酸酯(PITC)作用形成相应氨基酸的苯胺基硫甲酰衍生物(Edman反应)。胱氨酸中的二硫键可用氧化剂(如过甲酸)或还原剂(如巯基乙醇)断裂。半胱氨酸的SH基在空气中氧化则成二硫键。这几个反应在氨基酸荷蛋白质化学中占有重要地位。除甘氨酸外
3、α-氨基酸的α-碳是一个手性碳原子,因此α-氨基酸具有光学活性。比旋是α-氨基酸的物理常数之一,它是鉴别各种氨基酸的一种根据。参与蛋白质组成的氨基酸中色氨酸、酪氨酸和苯丙氨酸在紫外区有光吸收,这是紫外吸收法定量蛋白质的依据。核磁共振(NMR)波谱技术在氨基酸和蛋白质的化学表征方面起重要作用。氨基酸分析分离方法主要是基于氨基酸的酸碱性质和极性大小。常用方法有离子交换柱层析、高效液相层析(HPLC)等。习题1.写出下列氨基酸的单字母和三字母的缩写符号: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。[见表3-1]表3-1氨基酸的简写符号名称三字母符号单字母符号名称三字母符号
4、单字母符号丙氨酸(alanine)AlaA亮氨酸(leucine)LeuL精氨酸(arginine)ArgR赖氨酸(lysine)LysK天冬酰氨(asparagines)AsnN甲硫氨酸(蛋氨酸)(methionine)MetM天冬氨酸(asparticacid)AspD苯丙氨酸(phenylalanine)PheFAsn和/或AspAsxB半胱氨酸(cysteine)CysC脯氨酸(praline)ProP谷氨酰氨(glutamine)GlnQ丝氨酸(serine)SerS谷氨酸(glutamicacid)GluE苏氨酸(threonine)ThrTGln和/或GluGlsZ甘氨
5、酸(glycine)GlyG色氨酸(tryptophan)TrpW组氨酸(histidine)HisH酪氨酸(tyrosine)TyrY35校园分享网---www.xyfxw.com异亮氨酸(isoleucine)IleI缬氨酸(valine)ValV2、计算赖氨酸的εα-NH3+20%被解离时的溶液PH。[9.9]解:pH=pKa+lg20%pKa=10.53(见表3-3,P133)pH=10.53+lg20%=9.833、计算谷氨酸的γ-COOH三分之二被解离时的溶液pH。[4.6]解:pH=pKa+lg2/3%pKa=4.25pH=4.25+0.176=4.4264、计算下列物
6、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。[(a)约1.46,(b)约11.5,(c)约6.05]5、根据表3-3中氨基酸的pKa值,计算下列氨基酸的pI值:丙氨酸、半胱氨酸、谷氨酸和精氨酸。[pI:6.02;5.02;3.22;10.76]解:pI=1/2(pKa1+pKa2)pI(Ala)=1/2(2.34+9.69)=6.02pI(Cys)=1/2(1.71+10.78)=5.02pI(Glu)=1/2(2.19+4.25)=3.22pI(Ala)=1/2(9.04+12.48)=10.766、向1L1mol/L的处于等电点的甘氨酸溶
7、液加入0.3molHCl,问所得溶液的pH是多少?如果加入0.3molNaOH以代替HCl时,pH将是多少?[pH:2.71;9.23]7、将丙氨酸溶液(400ml)调节到pH8.0,然后向该溶液中加入过量的甲醛,当所得溶液用碱反滴定至Ph8.0时,消耗0.2mol/LNaOH溶液250ml。问起始溶液中丙氨酸的含量为多少克?[4.45g]8、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)。[His2+为1.78×10-4
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