《高级食品生物化学》复习题。
一、名词解释。
1.单糖构型:通常所谓的单糖构型是指分子中离羰基碳最远的那个手性碳原子的构型。
如果在投影式中此碳原子上的—oh具有与d(+)甘油醛c2—oh相同的取向,则称d型糖,反之则为l型糖。
2.α异头物β异头物:异头碳的羟基与最末的手性碳原子的羟基具有相同取向的异构体称α异头物,具有相反取向的称β异头物。
3.糖脎:许多还原糖与苯肼生成含有两个苯腙基(=n—nh—c6h5)的衍生物,称为糖的苯脎,即糖脎。
4.转化糖:蔗糖水溶液在氢离子或转化酶的作用下水解为等量的葡萄糖与果糖的混合物,称为转化糖。
5环糊精:环糊精是芽孢杆菌属的某些种中的环糊精转葡糖基转移酶作用于淀粉(以直链淀粉为佳)生成。又称环直链淀粉,一般由或8个葡萄糖单位通过α-1,4糖苷键连接而成,分别称α-、和γ-环糊精或环。
六、环七和环八直链淀粉。
6.初生寡糖:寡糖是由2—20个单糖通过糖苷键连接而成的糖类物质。
根据bai1ey l965年的报道,已知的寡糖不下500种(主要存在于植物中)。有人把寡糖分成初生寡糖和次生寡糖两类。初生寡糖在生物体内有相当的量,游离存在,如蔗糖、乳糖、α,海藻糖、麦芽糖(它也是次生寡糖)、棉子糖等。
7.淀粉轮纹:所有的淀粉颗粒显示出一个裂口,称为淀粉的脐点。
它是成核中心,淀粉颗粒围绕着脐点生长。大多数淀粉颗粒在中心脐点的周围显示多少有点独特的层状结构,是淀粉的生长环,称为轮纹。
8.膨润与糊化:β-淀粉在水中经加热后,一部分胶束被溶解而形成空隙,于是水分子浸入内部,与余下的部分淀粉分子进行结合,胶束逐渐被溶解,空隙逐渐扩大,淀粉粒因吸水,体积膨胀数十倍,生淀粉的胶束即行消失,这种现象称为膨润现象。
继续加热胶束则全部崩溃,淀粉分子形成单分子,并为水包围,而成为溶液状态,由于淀粉分子是链状或分枝状,彼此牵扯,结果形成具有粘性的糊状溶液。这种现象称为糊化。
9.淀粉糊化与老化:β-淀粉在水中经加热后,一部分胶束被溶解而形成空隙,于是水分子浸入内部,与余下的部分淀粉分子进行结合,胶束逐渐被溶解,空隙逐渐扩大,淀粉粒因吸水,体积膨胀数十倍,生淀粉的胶束即行消失,这种现象称为膨润现象。
继续加热胶束则全部崩溃,淀粉分子形成单分子,并为水包围,而成为溶液状态,由于淀粉分子是链状或分枝状,彼此牵扯,结果形成具有粘性的糊状溶液。这种现象称为糊化。经过糊化后的α-淀粉在室温或低于室温下放置后,会变得不透明甚至凝结而沉淀,这种现象称为老化。
10.必需脂肪酸:人体及哺乳动物能制造多种脂肪酸,但不能向脂肪酸引入超过δ9的双键,因而不能合成亚油酸和亚麻酸。
因为这两种脂肪酸对人体功能是必不可少的,但必须由膳食提供,因此被称为必需脂肪酸。
12.同质多晶现象:化学组成相同的物质,可以有不同的结晶结构,但融化后生成相同的液相(如石墨和金刚石),这种现象称为同质多晶现象。
17.ɑ-螺旋:肽链中的肽键平面绕cα相继旋转一定的角度形α-螺旋,并沿中心轴盘曲前进。
18.结构域:生物化学家很早就已经注意到在蛋白质分子中存在着球状的亚结构。
2023年、2023年、2023年科学家们先后分别从免疫球蛋白、溶菌酶和木瓜蛋白酶等蛋白质分子中发现了这种结构,2023年温特劳弗尔(wetlaufer)将蛋白质中的这种亚结构称为结构域。
19.蛋白质熔化温度tm或变性温度td :当蛋白质溶液被逐渐地加热并超过临界温度时,蛋白质将发生从天然状态至变性状态的剧烈转变,转变中点的温度被称为熔化温度tm或变性温度td,此时天然和变性状态蛋白质的浓度之比为l。
20.盐析效应:当盐浓度更高时,由于离子的水化作用争夺了水,导致蛋白质“脱水”,从而降低其溶解度,这叫做盐析效应。
21.蛋白质胶凝作用:将发生变性的无规聚集反应和蛋白质—蛋白质的相互作用大于蛋白质—溶剂的相互作用引起的聚集反应,定义为凝结作用。
凝结反应可形成粗糙的凝块。变性的蛋白质分子聚集并形成有序的蛋白质网络结构的过程称为胶凝作用。
22.蛋白质的膨润性:蛋白质吸水充分膨胀而不溶解,这种水化性质通常叫膨润性。
23.蛋白质的乳化能力:是指在乳状液相转变前每克蛋白质所能乳化的油的体积(ml)
24.酶活力:酶活力是指酶催化某一化学反应的能力,酶活力的大小可以用在一定条件下所催化的某一化学反应的反应速率来表示,两者呈线性关系。
25.酶活性部位:通过各种研究证明,酶的特殊催化能力只局限在大分子的一定区域,也就是说,只有少数特异的氨基酸残基参与底物结合及催化作用。
这些特异的氨基酸残基比较集中的区域,即与酶活力直接相关的区域称为酶的活性部位或活性中心。
26.中间产物学说:中间复合物学说与诱导契合学说:
酶催化时,酶活性中心首先与底物结合生成一种酶-底物复合物(es),此复合物再分解释放出酶,并生成产物,即为中间复合物学说。当底物与酶接近时,底物分子可以诱导酶活性中心的构象以生改变,使之成为能与底物分子密切结合的构象,这就是诱导契合学说。
酶的中间产物学说是由brown(1902)和henri(1903)提出的。其学说主要认为酶的高效催化效率是由于酶首先与底物结合,生成不稳定的中间产物(又称中心复合物central complex)。然后分解为反应产物而释放出酶。
27.米氏常数:米氏方程就是根据稳态理论推导出的动力学方程式,为纪念michaelis和meten,习惯上称为米氏方程。
km称为米氏常数,是由一些速率常数组成的一个复合常数。该方程式表明了当已知km及vmax时,酶反应速率与底物浓度之间的定量关系。
28.酶的抑制剂与抑制作用:不引起酶蛋白变性,但由于酶的必需基团化学性质的改变,而导致的酶活力的降低或丧失而称为抑制作用。引起抑制作用的物质称为抑制剂。
29.竞争性抑制作用:抑制剂(i)的结构与底物结构类似,所以能和底物(s)竞争酶的结合部位,从而影响了底物与酶的正常结合。
因为酶的活性部位不能同时既与底物结合又与抑制剂结合,因而在底物和抑制剂之间产生竞争,形成一定的平衡关系。争性抑制剂虽能能与酶的活性部位结合,酶形成可逆的ei复合物,但ei不能分解成产物p,酶反应速率下降。
型不可逆抑制剂:这类抑制剂是根据底物的化学结构设计的,具有底物类似的结构,可以和相应的酶结合,同时还带有一个活泼的化学基团,能与酶分子活性中心的必需基团反应进行化学修饰,从而抑制酶活性。这种抑制剂虽然主要“攻击”酶活性部位的必需基团,但由于它的活泼基团也可以修饰酶分子其他部位的同一基团,因此其专一性有一定的限度。
,即ks的比值,故这类抑制剂称为ks型不可逆抑制剂。
二、简答题。
1.简述糖的分类。
1)糖类化合物常按其组成分为单糖,寡糖和多糖。单糖是一类结构最简单的糖,是不能再被水解的糖单位。(2)根据其所含原子的数目分为丙糖、丁糖,戊糖和己糖等。
(3)根据官能团的特点又分为醛糖或酮糖。(4)按其分子中有无支链,则有直链、支链多糖之分。(5)按其功能不同,可分为结构多糖,贮存多糖、抗原多糖等。
2.简述支链淀粉与直链淀粉的异同。
当淀粉胶悬液用微溶于水的醇如正丁醇饱和时,则形成微晶沉淀,称直链淀粉,向母液中加入与水混溶的醇如甲醇,则得无定形物质,称支链淀粉。①物理和化学性质方面的差别:纯的直链淀粉仅少量地溶于热水,溶液放置时重新析出淀粉晶体(退行现象)。
支链淀粉易溶于水,形成稳定的胶体,静置时溶液不出现沉淀。②结构不同:直链淀粉是d-吡喃葡萄糖通过α-1,4糖苷键连接起来的链状分子,但是从立体结构上来看,它并非线性,而是由分子内的氢键使链卷曲盘旋成左螺旋状。
在溶液中可呈螺旋结构、部分断开的螺旋结构和不规则的卷曲结构;支链淀粉是d-吡喃葡萄糖通过α-1,4和α-1,6糖苷键带分枝复杂的大分子。其结构呈树枝状,其可呈螺旋但螺旋很短。③性质不同:
直链淀粉易老化,支链淀粉不是老化;支链淀粉易糊化,直链淀粉不易糊化。
3.常见的淀粉酶有哪些,简述其作用特点。
α-淀粉酶(ec3.2.1.
1):它是一种内切葡糖苷酶,随机作用于淀粉链内部的α-1,4糖苷键。α-淀粉酶降解直链淀粉时生成葡萄糖,少量麦芽糖和麦芽三糖;降解支链淀粉或糖原,最终产物是葡萄糖,麦芽糖、麦芽三糖和α-极限糊精或称α-糊精。
β-淀粉酶 (ec3.2.1.
2):它是一种外切(或端切)葡糖苷酶,专门从淀粉的非还原端开始断裂α-1,4糖苷键,逐个除去二糖单位,原来的α-连接被转型,产物是β-麦芽糖,并因此该酶被称为β-淀粉酶。由于β-淀粉酶不能断裂α-1,6连键,又不能越过分支点继续作用,因此当它作用于支链淀粉或糖原时,只能水解分子周边的α-1,4糖苷键,形成占总量约50%的麦芽糖和一个大分子核心,称β-极限糊精。
β-葡糖淀粉酶(ec3.2.1.
3):β葡糖淀粉酶是一种外切酶,它催化淀粉分子非还原末端的α-1,4糖苷键,逐个地将葡萄糖单位水解下来。β-葡糖淀粉酶不仅能催化α-1,4糖苷键的水解,还能分解α-1,6和α-1,3糖苷键,但水解速度不同。
尽管葡糖淀粉酶能作用于α-1,6糖苷键,但它仍然不能把淀粉完全水解成葡萄糖,还是需要一些转移酶共同作用,才能使淀粉完全降解。
脱支酶:脱支酶能水解支链淀粉、糖原及相关大分子化合物中的α-1,6糖苷键。它包括异淀粉酶(ec3.
2.1.68)和支链淀粉酶(ec3.
2.1.41)。
脱支酶对淀粉的糖化作用有极大价值。因为大多数纯化的淀粉不仅直链淀粉含量高,而且还含有大量的支链淀粉,脱支酶可以增加葡萄糖的产量,减少对葡糖淀粉酶的需要,缩短反应时间。 异淀粉酶能催化支链淀粉和糖原脱支,但它只能水解构成分支点的α-1,6糖苷键,而不能水解直链分子内部的α-1,6糖苷键。
异淀粉酶对α-1,6键所处位置的严格要求,使它成为研究碳水化合物结构很有价值的工具。 支链淀粉酶能够催化支链淀粉和相应的β-极限糊精中的α-1,6糖苷键的水解,它们也能裂解α-极限糊精中以α-1,6糖苷键结合的α-麦芽糖和α-麦芽三糖基,但是不能除去以α-1,6糖苷键结合的葡萄糖单位。它和β-葡糖淀粉酶共同作用可以增加d-葡萄糖的产量。
4.新式制造硬糖果的方法是添加适量淀粉糖浆,试述添加淀粉糖浆的优点。
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