《生物无机化学》习题
1.1 健康人体中几种元素的平均质量百分数如下：O 61.4%, C 21.7%, H 10.0%, N 2.58%, Ca 2.43%, K 0.34%, Fe 0.0086%. 某君体重70 kg, 问他体内所含上述元素各有多少摩尔？
1.2 写出25种生物元素的元素名称和符号，再按宏量元素元素和微量元素分成两组；上述元素中有碱土金属金属元素吗？若有，写出其基态电子组态，讨论其配位行为以及在生命活动中所起的作用。
2-1 在谈到蛋白质的结构时，通常在哪些不同的结构层次上进行讨论？请分别给予扼要叙述。
2-2 Try to describe the structures of a-helix and β-sheet in a brief but precise way. (if you like, try to describe it in English,)
2-3 Lysozyme (溶菌酶) is a small protein consisting of a single peptide chain of 129 a.a. How would you calculate the number of different proteins 129 amino acids long that could be built using 20 amino acids? （有20129种可能性。） (Answer: There are 20129 possibilities.)
2-4 描述Watson-Crick提出的DNA二级结构的双螺旋结构模型，要给出具体的结构数据。
2-5 比较DNA、RNA在化学组成、大分子结构及生物学功能等方面的特点。 2-6 金属离子与核苷酸的相互作用有那些类型？
3.1 是谁提出了细胞膜的流动镶嵌模型？简要描述这个模型。 3.2 RNA包含几种类型，对它们的结构分别进行叙述。 3.3 按照国际酶学委员会将酶分成哪些类型，又是如何命名的？
4.1 在某项研究中，分离提纯得到某种蛋白质含有反磁性的Ni(II)，试推测其中Ni(II)的配位几何结构.
4.2 下图所示的两个铜配合物中，哪一个（A或B）中的金属具有更低的还原电极电位（Cu(II)/Cu(I)），为什么？
5.1 在高pH条件下，[Fe(ent)]3-的离解常数为10-49 mol/L，计算此时0.1 mol/L [Fe(ent)]3-溶液中游离Fe3+的浓度；在中性pH情况下，[Fe(ent)]3-的离解常数为10-25 mol/L， 计算在该条件下 0.1 mol/L [Fe(ent)]3-溶液中游离Fe3+的浓度。 （答案：1×10-25 mol/L； 1×10-13 mol/L） 5.2 某种趋磁细菌每代生产10个新的磁铁矿粒子，每个这样的粒子是边长50 nm的近似立方体。已知磁铁矿（Fe3O4）的密度为5.18 g·cm-3，试计算每个细菌必须摄取多少个铁原子才能满足其正常成长？ （ 答：需摄取5.05×107个铁原子。） 5.3 什么是铁硫蛋白？什么是铁硫蛋白中出现Rieske中心的？其金属的配位结构如何？
6.1 某种细胞的胞内Ca2+离子浓度为0.1 μmol/L，胞外Ca2+离子浓度为0.1 mmol/L，计算Ca2+离子的平衡电位（温度取37℃，气体常数R=8.314 J?K-1?mol-1, 法拉第常数 F= 96485 C?mol-1）。
6.2 在正常生理条件下， K+离子的平衡电位V = -99 mV，而Na+离子的平衡电位V =+ 68mV，这意味着什么？
7.1 金属-核酸相互作用有哪些类型？涉及那些反应？
7.2 可以通过哪些实验手段来测量或监测金属配合物与核酸之间的相互作用？ 7.3 什么是锌指结构域？其中的金属离子在配位结构上有何特征？
8.1 进一步讨论锌指结构域中金属离子的配位特征。
8.2 描述参与调节细胞内钙离子浓度的钙调蛋白的组成、结构特点。什么是EF手? EF手中的金属离子的配位结构如何？
8.3 在金属离子组构（organize）生物大分子发生折叠和交联作用时，对于蛋白质和核酸，有何不同？
OCuNMeAONt-BuBMeNOCuOt-BuN 9.1 举两例说明生物金属中心位点的电中性原理。
9.2 人生长激素能够和两种不同的受体结合，其中一种还可以和催乳激素结合。研究表明，可以同时结合人生长激素和催乳激素的受体在EDTA存在下与激素的反应较弱，但是当加入的50 ?mol/L锌离子后，相互作用会提高8000倍。定点突变实验表明，将生长激素的His18, His21或Glu174突变为Ala后，激素与受体的结合作用会降低2个数量级；另外，将催乳激素的His188突变为Ala会引起更大的变化。试对于上述结果提出一个合理的解释模型。
第十章
10.1 在生物无机化学中，按照配位环境和配位几何的不同形 式，可把铜的结合部为分成I型、II型和III型三类，对它们分别进行讨论。 10.2 描述生物电子传递速率常数的半经典表达式如下：
??G??k?C?exp[-?(d?d0)]?exp???RT????其中C是常数；d0是相邻原子van der Waals半径，取值3.6 ?， 即按电子云排斥所规定的两个分子中相邻原子的核间距；电子耦合作用距离依赖性的电子耦合常数β=1.4/?，d是电子给体-受体间的距离，是ΔG*是活化能。已知某两个蛋白质电子给体和受体在相距20 ?时的BET速率常数为1.4×104(mol/L)-1·s-1， 试计算相距25 ?时生物电子传递速率常数。
10.3 高电位铁硫蛋白(HiPIP)和细菌型铁硫蛋白两者的活性中心组成上相同，并且金属的配位结构也相同，都是[Fe4-S4](S-Cys)4，而还原电位却相差700多毫伏，这是为什么？
10.4 对固氮酶的组成、结构与功能进行讨论叙述。
第十一章
11.1 水解金属酶中所采用的金属离子通常有哪些，它们在化学上有何特点？ 11.2 高电位铁硫蛋白(HiPIP)和细菌型铁硫蛋白两者的活性中心组成上相同，并且金属的配位结构也相同，都是[Fe4-S4](S-Cys)4，而还原电位却相差700多毫伏，这是为11.3 将金属蛋白中的Zn(II)置换为Co(II)是典型的离子探针方法。一个有效的探针金属离子应当具备哪些特征？上述Zn(II)、Co(II)互换的化学基础是什么？
第十二章
12.1 自然界需氧生物体采用的氧载体有哪几类？扼要叙述一下它们的活性中心的结
构特征。
12.2 讨论血红蛋白（Hb）分子中载氧部位血红素铁在脱氧及载氧情况下的配位结构、自旋状态和磁性。
12.3 细胞色素P-450通常被视为氧化酶，在每一个催化循环中，它们均需消耗一份等量的还原剂NADH。为什么需要NADH？在总的反应中，哪一个原子在形式上被还原？