Osnovy_biokhimii_Nelson_i_Kokh_tom_1 (1123313), страница 51
Текст из файла (страница 51)
Аасигв 425, 798 — 804. Как из сравнения лсножесч ва последовательностей белков получить информацию об эволюционном процессе. Яапйег, Е (1988) 5сцнепст, зецоепссз, зсциспссз. ливи. Ввгс В!осйвт. 57, 1 — 28. Интересный исторический обзор развития методов секвенирования. Япе1, В., Нцупеп, М.А., А Онй1Ь В.Е. (2005) Гепопсе сгееь апс1 сЬе пасите о(йспоспс ссо!цйоп.
Аппи. Кец М!споив!. 59, 191-209. Еис1сегйапс)1„Е. А Рац!)пй, 1. (1965) Мо)есц1ез аз с)осншепсз о1 ел о1цсюпагу Ьивогр /. ТЬвос Вю!. 8. 357 — 366. Мноппчи зта работа рассмкгривастся как оси<микис направления молекулярной зволюции. Вопросы и задачи 1. Абсолютная конфигурация цнтруллннв.
Какую конфигурацию (1) илн 1.) имеет выделенный из арбуза цитруллнн, формула которого приведена на рисунке? Поясните свой ответ. СНз(СНз)зЫН вЂ” С вЂ” )ЧНь 1 Н С СЧН. О СОО 2. Связь между кривой тнтроввння н кислотноосновнымн свойствами глнцннв. Раствор глицина (100 мл, концентрация 0,1 М, РН 1,72) титровали 2 М раствором ЫаОН. В ходе титрования следили за изменениями рН и цо результатам Вопросы и задачи 1! 631 СНЗ О ! р Н1Ч вЂ” С вЂ” С н О СНз Н,1Ч вЂ” С С н ОН незараженная форма наиттер-ноо 10 рн в 0,0 1,0 1,0 2,0 Число энни налентоа ОН измерений построили график (см. ниже). Ключевые точки на графике обозначены цифрами от 1 до Ъ'. Какие из этих точек следует указать в ответе ца поставленные ниже вопросы? Поясните свой о гвст.
а) Глицин преимущественно находится в форме НзН вЂ” СН,-СООН. б) Средний суммарный заряд молекул глици- 1 на+ —. 2' в) Половина аминогрупн ионизована. г) Значение рН равно значению рК„карбоксильной группы. д) Значение рН равно значению рКз протонированной амицогруппы. с) Глицин обладает максимальной буферной емкостью.
ж) Средний суммарный заряд молекул глицяна равен нулю. з) Карбоксильная группа полностью оттитрована (первая точка эквивалентности). и) Глицип полностью оттитровап (вторая точкаэквнвалснтности). к) Глицин преимущественно находится в форме 'Нз)Ч-СНт-СОО-. л) Средний суммарный заряд молекул глицина равен — 1. м) Половина молекул глицина преимущественно находится в форме 'Нз)ч — СН1 — СООН, а половина — в форме 'НзЫ-СНз — СОО . н) Какова изоэлектрическая точка глицина? о) В какой точке титрование завершено? и) Укажите области слзияимальной буферной емкостью глицина.
3. Какую долю от всех молекул составляют полностью незаряженные формы ала нина? При значении рН, совпадающем со значением изоэлсктрической точки алапина, суммарный заряд молекулы равен нулю. На рисунке представлено две структуры, каждая из которых в целом не имеет заряда, однако преобладающей формой аланина нри рН = р1 является цвиттер-ион. а) Почему при рН = р! алании преимущественно находится в форме цвиттер-иона, а не незаряженной частицы? б) Какая доля молекул аланина не несет заряда в изоэлсктричсской точке? Поясните свой ответ. 4. Состояние ионизации аминокислот. Каждая ионизирусмая группа аминокислоты может находиться в одном из двух состояний — заряженном или нейтральном. Электрический заряд на функциональной группе определяется соотношением между значениями рН раствора и рКз данной группы.
Данное соотношение описывается уравнением Хсндерсона — Хассельбаха. а) Гнстидип имеет три нонизируемыс функциональпыс группы. Напишите уравнения для трех соответствующих процессов ионнзации и укажите приблизительные значения рКз для каждой реакции. Нарисуйте структуру гистидина во всех состояниях ионизации. Какой суммарный заряд несет молекула гистидина в каждом из этих состояний? б) Нарисуйте ионные структуры гистидина, преобладающие при рП 1, 4, 8 и 12. Учтитс, что состояние ионизации можно определить, рассматривая каждую ионизируемую группу независимо от остальных. в) Каков суммарный зарял молекулы гистидина при рН 1, 4, 8 и 12? Куда будет двигаться молекула гистидина в электрическом поле при каждом из этих значений рН вЂ” к катоду ( — ) или к аноду (+)? 5.
Разделение аминокислот методом ионообменной хроматографии. Анализ смеси аминокислот начинают с разделения атой смеси на компонен- 1164! Чзсть1. 3. Аминокислоты, пептнды и белки ты с похсощью иоцообмеииой хроматографии. После нанесения иа колонку с катиоиообмепной смолой, содсржюцей группы -901,— (рис. 3-17, а), аминокислоты движутся вииз по колонке с разной скоростью, поскольку ца их движение оказывают влияние два фактора: 1) притяжение между — ЯОз группами носителя и положительно заряженными функциональными группами аминокислот; 2) гидрофобиые взаимодействия между боковыми цепями аминокислот и сильно гидрофобиой полистиреновой основой носителя. Для каждой из приведенных ниже пар аминокислот определите, какая аминокислота будет сходить с колонки первой при промывании колонки буфе- ромсрН 7,0.
а) Азр и 1.уз б) Агй и Мес в) ИпиЪа! г) Иу и 1.сп д) Бег и А!а 6. Обозначение стереоизомеров изолейцииа. Структурная формула аминокислоты изолейцииа изображена ниже. СОО 1 НтХ вЂ” С вЂ” Н Н вЂ” С вЂ” СН СН, Снл а) Сколько хиральпых центров имеет молекула изолсйципа? б) Сколько оптических изомсров может быть у изолейцииа? в) Нарисуйте пространственные форлсульт для всех оптических изомеров изолейцииа. 7.
Сравнение значений рК, алаиииа и полиаланина. Кривая титроваиия аминокислоты алаиииа отражает наличие двух иопизируемых фупкпиональиых групп с рКл 2,34 и 9,69, что отвечаст соответственно иоиизации карбоксильпой и протоиироваипой амииогруппы. Кривыс титровация ди-, три- и олигопептидов алацииа также демонстрируют наличие только двух иопизируемых групп, хотя их экспериментально оцредслепныс значения рК, отличаются от рКл фуикпиопальиых групп алапииа (см. табл.).
рК, рк, Аминокислота нлн иеииид Л!а А1а-Л!а Л!п-А!а-Л!а Л1а — (Л!а)„- А!а, п и 4 2,34 9,69 3,12 8,30 3,39 8,03 3,42 7,94 а) Нарисуйте структурную формулу А!а — А!а -А!а. Укажитс функциональные группы в атой молекуле, которым соответствуют рк! и РК2. б) Почему с добавлением каждого следующего остатка алаиина зиачепис рК, возрас'- тает? в) Почему с добавлением каждого следующего остатка алапииа значение рКт гтсихгаетпся? 8. Размеры белков. Чему приблизительно рап- па молекулярная масса бслка„состоящего из 682 ам и тюк ислоти ых остатков, соед иве ц и ых в елипст- всниую полипептидную цепь? 9.
Число остатков триптофаиа в бычьем сывороточном альбумиие. Количественный анализ аминокислот показал. что бычий сывороточпый альбумии (БСА) содержит 0,ба (по массе) триптофана (М, = 204). а) Рассчитайте ииитсча.тьную молекулярную лсассу БСЛ (т. е. считайте, что в молекуле белка содержится только один остаток триптофаиа).
б) В соответствии с результатами гель- фильтрации молекулярная масса БСЛ равна 70 000. Сколько остатков триптофапа содержится в сто малекчле? 10. Субьедипичиый состав белка. По данным гель-фильтрации молекулярная масса белка составляет 400 кДа. В результате проведения электрофореза в геле в присутствии додецилсульфата натрия (Я)Я) были обнаружены три белковые полосы, соответствующис белкам с массой 180. 160 и 60 кДа. В присутствии Я)Я и дитиотрейтола также обнаружены три полосы, иа этот раз соответствовавшие белкам с молекулярной массой 160, 90 и 60 кДа.
Определите субъедии ичный состав белка. 11. Суммарный электрический заряд молеку- лы пептида. Пептид имеет последовательность 61п — Пьл — Тгр — Ясг — О!у — 1 сп — Агй — Рго — С!у. Нопросы н задачи (165! Общий белок (мг) Акгивнвсть (единицы) Стадия откатки 4 000 000 3 000 000 1 000 000 800 000 20 000 5 000 4 000 200 750 000 675 000 а) Каков суммарный заряд этой молекулы прн рН 3, 8 и 11? (Используйте значения РКа для функциональных групп боковых цепей, а также концевых карбоксильной и аминогруппы, приведенные в табл. 3-1.) б) Оцените значение р1 этого пептида. 12.
Изоэлектрическая точка пепсина. Пепси- нами называют группу пищеварительных ферментов, секретируемых в виде более крупных белков-предшественников железами желудка. Зги железы, кроме того, выделяют соляную кислоту, которая растворяет присутствующие в пище частицы и тем самым позволяет пепсину расщеплять отдельные молекулы белка ферментативным путем. Образовавшаяся смесь пищи, НС! и пищеварительных ферментов, известная как пищевая кашица или химус, имеет значение рН около 1,5. Каким должно быть значение р) пепсяна? Какие функциональные группы должны содержаться в пецсине, чтобы обеспечивать ему такое значение р!? Какие аминокислоты в белках содержат такие группы? 13. Изоэлектрическая точка гистонов. Гистоны — зто белки, содержащиеся в ялре эукариотической клетки и прочно свзанные с молекулами ДНК, которые богаты фосфатными группами.
Значение !т! гистонов очень высокое — около 10,8. Какие аминокислотные остатки должны в большом количестве содержаться в молекулах гистонов? Каким образом зти остатки обеспечивают прочное связывание гистонов с ДНК? 14. Растворимость полипептидов. Один из методов разделения полипептидов основан на различии в их растворимости. Растворимость крупных полипептидов в воде зависит от относительной полярности их Н-групп, в частности от числа ионизируемых групп: чем больше иояизируемых групп имеет полипсптид, тем легче он растворяется в воде. Который полипептид из каждой приведенной ниже пары обладает лучшей растворимостью при указанном значении рН? а) (От(у)зн или (1'!п)те при РН 7,0 б) (1уз — А!а)з или (Р)те — Мег)з при рН 7,0 в) (А!а — 8ег — О!у)л или (Азп-8ег — Н!з)з при рН 6,0 г) (А!а-Азр — О!у)л или (Аэп — Бег — Нез)л при рН З,о 15.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
