生物奥赛竞赛辅导材料专题第七章生物化学1.doc

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1、生物奥赛（竞赛）辅导材料专题第七章生物化学二、典型例题例1请用最简便的方法，鉴别核糖、葡萄糖、果糖、蔗糖和淀粉。分析鉴别核糖、葡萄糖、果糖、蔗糖和淀粉最简便的方法是显色法。首先在这五种糖中各加入适量碘液，只有淀粉变蓝色，其余四糖不变色。然后在除淀粉外的四糖中分别加适量的盐酸和间苯二酚，核糖呈绿色，葡萄糖呈淡红色，果糖呈红色，而蔗糖不变色。这一下可鉴别出核糖和蔗糖。再在葡萄糖和果糖中分别加入几滴清水，由于葡萄糖具有还原性而使溴水褪色，果糖无还原性，不能使溴水褪色，从而就能达到区分这两种糖的目的。【参考答案】鉴别核糖、葡萄糖、果糖、蔗糖和淀粉的最简便方法。例2根据蛋白质的

2、有关知识回答下列问题：（1）氨基酸的极性由什么决定？组成蛋白质的20种氨基酸中具有极性的氨基酸有多少种？（2）组成蛋白质的氨基酸中，哪一种不能参与形成真正的肽键？为什么。（3）什么是蛋白质的等电点（pI）？为什么说在等电点时蛋白质的溶解度最低？分析（1）氨基酸的极性由其侧链基团（R）决定，组成蛋白质的20种氨基酸中具有极性的氨基酸有11种。（2）组成蛋白质的氨基酸中，脯氨酸（Pro）不能参与形成真正的肽镇，因为Pro是亚氨基酸，没有游离的氨基。（3）蛋白质分子所带净电荷为零时，溶液的pH值为该蛋白质的等电点。处于等电点状态的蛋白质分子外层的净电荷被中和，分子之间相互聚

3、集形成较大的颗粒而沉淀下来，故此时蛋白质的溶解度最低。【参考答案】见分析过程。例3（1）下列氨基酸的混合物在pH3.9时进行纸电泳，指出哪一些氨基酸朝正极移动，哪一些氨基酸如负极移动？氨基酸混合物的构成为丙氨酸（Ala）、丝氨酸（Ser）、苯丙氨酸（Phe）、亮氨酸（Leu）、精氨酸（Arg）、天门冬氨酸（Asp）和组氨酸（His）。（2）具有相同电荷的氨基酸，如Gly和Leu在纸电泳时总是稍稍分离，你能作出解释吗？（3）一个含有Ala、Val、Glu、Lys和Thr的氨基酸混合物，在pH6.0时进行纸电泳，然后用茚三酮显色。请画出电泳后各氨基酸斑点的位置，并标明正极

4、、负极、原点和不分开的氨基酸。分析（1）因为Ala、Ser、Phe和Leu的等电点在pH6.0左右，将其放在pH3.9条件下电泳时，Ala、Ser、Phe和Leu都带有电荷，因此它们均向负极移动。由于His和Arg等电点分别7.6和10.8，在pH3.9时虽都带正电荷，向负极移动，但因两者带正电荷数量不同，因此两者能分开。Asp的等电点是3.0，在pH3.9条件下带负电荷，故向正极移动。（2）在电泳时，如果氨基酸带有相同的电荷，则分子量大的氨基酸比分子量小的氨基酸移动慢些，由于Leu的分子量比Gly大，所以Leu比Gly移动慢，因此能达到稍稍分离的目的。（3）在pH6

5、.0时，Glu带负电荷朝正极移动，Lys带正电荷负极移动。Val、Ala、Thr的等电点在pH6.0附近，移动距离很小，故不能完全分开。电泳后谷氨基酸斑点的位置如下图所示。【参考答案】见分析过程。例4有一个蛋白质分子在pH7的水溶液中可以折叠成球状，通常是带极性侧链的氨基酸位于分子外部，带非极性侧链的氨基酸位于分子内部。请回答：（1）在Val、Pro、Phe、Asp、Lys、Ile和His中，哪些位于分子内部，哪些位于分子外部？（2）为什么在球蛋白内部和外部都能发现Gly和Ala？（3）Ser、Thr、Asn和Gln都是极性氨基酸，为什么会在分子内部发现？（4）在球蛋

6、白的分子内部和外部都能找到Gys，为什么？分析（1）Val、Pro、Phe、Ile是带有非极性测链的氨基酸，这些氨基酸残基位于分子内部；Asp、Lys、His是带有极性侧键的氨基酸，这些氨基酸残基位于分子的外部。（2）因为Ala和Gly两者的侧链都比较小，疏水性和极性都小；Gly只有一个H＋与α–碳原子相连，Ala只有—CH3与α–碳原子相连，故它们既可以出现在分子内部，也可以出现在分子外部。（3）Ser、Thr、Asn、Gln在pH7.0时含有不带电荷的极性侧链，参与分子内部的氢键形成，从而减少了它们的极性，故会在分子内部发现。（4）因为Cys属于不带电荷的极性氨基

7、酸，可位于分子外部，但又由于Cys常常参与链内和链间的二硫键形成，使其极性减弱（少），放在球蛋白分子的内部也能找到Cys。例5（1）设一个互补成对的脱氧核苷酸残基的平均分子量为618，试计算分子量为3×107的双链DNA分子的长度。（2）这种DNA1分子占有的体积是多少？（3）这种DNA1分子含有多少螺圈？分析（1）依题意，一个互补成对的脱氧核苷酸残基的平均分子量约为618，该DNA分子量为3×107，则该DNA分子含有3×107/618＝48544对核苷酸，又根据DNA双螺旋模型可知，每对核苷酸在双螺旋中上升的高度为0.34nm，所以该DNA的长度