HW1 氨基酸专题.doc

生化作业（一） 写出下列氨基酸的单字母和三字母的缩写符号：精氨酸、天冬酰胺、天冬氨酸、谷氨酰胺、谷氨酸、赖氨酸、苯丙氨酸、色氨酸和酪氨酸。(《生物化学》王镜岩,朱圣庚,徐长法 主编 第三版上册, p.155) 答案： Arg, Asn, Asp, Gln, Glu, Lys, Phe, Trp, Tyr. R， N， D， Q， E， K， F， W， Y 计算赖氨酸的?- NH3+ 20%被解离时的溶液pH。(《生物化学》 王镜岩,朱圣庚,徐长法 主编 第三版上册, p.155) 答案： pKa3 = 10.53 pH = pKa + log (?-NH2 /?-NH3+) = 10.53 + log ( 0.2/0.8) = 9.927 计算谷氨酸的 ?-COOH三分之二被解离时的溶液pH。(《生物化学》 王镜岩,朱圣庚,徐长法 主编 第三版上册, p.155) 答案： pKa = 4.25 pH = 4.25 + log (2/1) = 4.551 计算下列物质0.3 mol/L溶液的pH：(a)亮氨酸盐酸盐，(b)亮氨酸钠盐, 和 (c)等电亮氨酸。(《生物化学》 王镜岩,朱圣庚,徐长法 主编 第三版上册, p.155) 答案： a/ 当 0.3 mol 的 氨基酸盐酸盐溶于1L水, 离子键完全水解, 生成0.3 M 氯负离子与0.3 M NH3+-CHR-COOH. 0.3 M 的NH3+-CHR-COOH 会继续解离: NH3+-CHR-COOH -- NH3+-CHR-COO- + H+ pKa1 = 2.36 NH3+-CHR-COO- -- NH2-CHR-COO- + H+ pKa2 = 9.60 为了简化, 上述的平衡可写为: aa+ -- aa+- + H+ pKa1 = 2.36 aa+- -- aa- + H+ pKa2 = 9.60 将 [H+] 记为 x [aa+-] * x / [aa+] = 10-2.36 [aa-] * x / [aa+-] = 10-9.60 [aa+-] = 10-2.36 *[aa+]/x [aa-] = 10-9.60 * [aa+-]/x = 10-2.36 * 1.0-9.60 [aa+]/x2 = 10-11.96 * [aa+]/x2 因为 [aa+] + [aa+-] + [aa-] =总亮氨酸浓度,即0.3 M [aa+] + 10-2.36 *[aa+]/x + 10-11.96 * [aa+]/x2 = 0.3 [aa+] = 0.3 /(1 + 10-2.36 /x + 10-11.96 /x2 ) = 0.3 x2 / (x2 + 10-2.36 x + 10-11.96 ) [aa+-] = 10-2.36 * 0.3 x / (x2 + 10-2.36 x + 10-11.96 ) [aa-] = 10-11.96 *0.3 / (x2 + 10-2.36 x + 10-11.96 ) 带正电的离子有: aa+, H+, 带负电的离子有: aa-, OH-, Cl- 为了保持电荷平衡, [aa+] + [H+] = [aa-] + 1.0-14/[H+] + [Cl-] 0.3 x2 / (x2 + 10-2.36 x + 10-11.96 ) + x = 10-11.96 *0.3 / (x2 + 10-2.36 x + 10-11.96 ) + 10-14/[H+] + 0.3 解上述方程(你可以用牛顿数值解法, 或用Excel 中的Solver 模块) x = [H+] = 10-1.46 pH = 1.46 b/ 当 0.3 mol 的 氨基酸钠盐溶于1L水, 离子键会完全水解, 生成0.3 M 钠离子与0.3 M NH2-CHR-COO-. 0.3 M NH2-CHR-COO- 会在水溶液中与质子结合, 达成如下平衡: NH3+-CHR-COOH -- NH3+-CHR-COO- + H+ pKa1 = 2.36 NH3+-CHR-COO- -- NH2-CHR-COO- + H+ pKa2 = 9.60 为了简化, 以上的平衡可写为: aa+ -- aa+- + H+ pKa1 = 2.36 aa+- -- aa- + H+ pKa2 = 9.60 将 [H+] 记作 x [aa+-] * x / [aa+] = 10-2.36 [aa-] * x / [aa+-] = 10-9.60 [aa+-] = 10-2.36 *[aa+]/x [aa-