生物化学第三版课后习题答案详解上册

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，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 单字母符号 丙

氨

酸

(alanine) Ala A 亮氨酸(leucine) Leu L 精

氨

酸

(arginine) Arg R 赖氨酸(lysine) Lys K 天

冬

酰

氨

(asparagines) Asn N 甲

硫氨酸(蛋氨酸)(methionine) Met M 天

冬

氨

酸

(aspartic

acid) Asp D 苯丙氨酸(phenylalanine) Phe F Asn

Asp 半

(cysteine) 酸(praline) 谷

(glutamine) 酸(serine) 谷

acid) (threonine) Gln

Glu 甘

(glycine) (tryptophan) 和

Asx 胱

Cys Pro 氨

Gln Ser 氨

Glu Thr 和

Gls 氨

Gly Trp /

B 氨

C P 酰

Q S 酸

E T /

Z G W

或

酸

脯氨氨

丝氨(glutamic

苏氨酸或

酸

色氨酸 组氨酸

(histidine) His H 酪氨酸(tyrosine) Tyr Y 异

亮

氨

酸

(isoleucine) Ile I 缬氨酸(valine) Val V 2、计算赖氨酸的εα-NH3+20%被解离时的溶液PH。[] 解：pH = pKa + lg20% pKa = (见表3-3，P133) pH = + lg20% =

3、计算谷氨酸的γ-COOH三分之二被解离时的溶液pH。[] 解：pH = pKa + lg2/3% pKa = pH = + =

4、计算下列物质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,(b)约, (c)约]

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:;;;] 解：pI = 1/2（pKa1+ pKa2） pI(Ala) = 1/2（+）= pI(Cys) = 1/2（+）=