生物无机化学习题（2014-12-22）
1．写出十种生命必须元素的符号
2．写出组氨酸和半胱氨酸英文简写符号，画出这两种氨基酸侧链基团与金属离子配位的可能的模式。

3．哺乳类动物体内的血红蛋白和肌红蛋白的生理功能有什么不同？简述产生这种不同之处的原因。

4．举出四种不同的无机药物的名称（结构式、分子式或商品名均可），并说明它们的用途。

5．很多双原子分子具有生理作用，而它们生理作用有一部分通过和金属离子配位而实现的。

画出双原子分子和金属离子配位的几种可能的模式。

NO是美国《科学》杂志1992年命名的明星分子，可以在体内发挥信息传递的作用。

用分子轨道法预测NO和金属离子结合的模式。

6．A）写出组氨酸和半胱氨酸英文简写符号，画出这两种氨基酸侧链基团与金属离子配位的可能的模式。

B) 画出多肽片段[gly-asp-ala-cys]结构图，预测哪个氨基酸侧链易和Fe3+结合，
为什么？
7．芳香环之间的弱相互作用有哪两种常见构型？用Hunter-Sanders规则予以定性解释，并说明这些弱相互作用的生物学上的意义。

8．画出下列几种金属-双氧物种的结合方式,并指出氧合血兰蛋白的活性中心采取的是哪一种构型
1) ”end-on” bent MO2 superoxo
2) trans-μ2-1,2-peroxo
3) cis-μ2-1,2-peroxo
4) μ2-η2,η2-peroxo
9．A）写出顺铂和金诺芬的分子式，指出它们的在医学上的用途。

B）指出下列疾病是由于什么金属离子（过量或缺乏）引起的？
日本水俣病，贫血，门凯氏病(Menkes disease), 威尔逊氏病(Wilson disease) 10．CO与人血红蛋白的结合能力比氧气和血红蛋白结合能力大210倍，而CO与血红素的结合能力要比氧气与血红素的结合能力大25000倍！请解释这种现象的生物学意义，并从生物无机化学的角度解释产生这种现象的原因。

11. 血红素是血红蛋白的载氧活性部位。

画出血红素的结构图。

实验表明：氧合
血红蛋白(HbO2)的O-O振动频率为1107cm-1，且呈反磁性。

请从晶体场理论出发解释所观察的实验现象，并推测氧气分子与血红素结合的模式。

12. 三磷酸腺苷（ATP）是生物体内的能量储存单元，细胞内90%的ATP适合Mg2+结合的。

请画出ATP的结构示意图，标明Mg2+的最可能的结合部位，并解释原因。

13. 铁的许多生物无机化学功能都与它具有在二价和三价之间互相转换的氧化
还原性质有关，钴也有类似的性质。

但生物体系中比较多地利用铁而不是钴。

请解释原因。

14. 画出多肽片段[Gly-Asp-Ala-Cys-His]结构图，预测哪个氨基酸侧链易和Fe3+结合，为什么？
15. 钯与铂同属第十族元素，许多化学性质类似。

但至今尚无像顺铂那样的钯类抗癌药问世。

请给出一个合理的解释。

16. 胺是无机化学中常见配体。

然而赖氨酸侧链ε-氨基极少与蛋白质中金属离子
配位。

请解释这一现象。

（赖氨酸侧链pKa = 10.79）
17．食盐中添加KI称为“加碘盐”，而在酱油中加入钠铁EDTA，称为“铁强化酱油”。

这些商品的出现，引起舆论的关注与争论。

试从生物无机化学的角度出发，谈谈你的看法。

18.金属硫蛋白的结构特点是什么？这和它的生理功能有何关联？（10分）
19.人乳铁传递蛋白结合三价铁时，必须同时结合一个碳酸根离子。

这个碳酸根
在铁的摄取、转运中的作用是什么？（10分）
20.一位营养学家在一档电视节目里建议，成年人每天应吃2两瘦肉。

试从生物
无机化学的角度对这位营养学专家的说法做出评论。

（10分）
21.在金属水解酶中，最常见的金属是锌。

请从无机化学的观点予以解释。

（10
分）
22.细菌的生长繁殖需要铁。

由于铁在氧化性气氛中，以难溶解的三价铁氧化物
或氢氧化物存在，因此，细菌会分泌一种叫作“铁载体”的物质来溶解氢氧化铁等含铁的物质，并生成水溶性的低分子量的配合物，由铁载体受体蛋白进入细胞内。

请你运用配位化学的知识，帮细菌设计一个新的铁载体。