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東京慈恵会医科大学2013年化学第4問
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解説


問2(2)がうまくやらないとめんどくさめです。あとは問5がこんな現象あったなと思い出せるかどうかぐらいです。

問1 ア:一次 イ:α-へリックス ウ:二次 エ:変性
ただの穴埋め知識問題です。
タンパク質のアミノ酸配列は一次構造といわれます。

立体的な部分構造であるα-へリックス(螺旋)やβ-シート(シート状)などをタンパク質の二次構造と呼び,ペプチド結合のCOとNH間で水素結合をなして立体的な部分構造を保っています。α-へリックスの場合は同じ鎖内で水素結合をなしており,β-シートでは平行する別の鎖と水素結合を形成しています。このような固定的な構造をなす一因として,アミド結合のC-N間が下図のように共鳴によって二重結合性を持っているため自由に回転できない平面構造であることがあげられます。つまり,結合にちょうどいい位置で固定されたままになるということです。
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タンパク質は部分的な立体構造である二次構造が更に折りたたまれて,三次構造と言われるポリペプチド鎖全体の立体構造を形成します。このときに折りたたむ力は,側鎖間のジスルフィド結合,イオン結合,水素結合(主鎖と形成する場合もある),ファンデルワールス力があります。

四次構造は上記のように三次構造をもつポリペプチド鎖からなる部品(サブユニットという)が組み合わさって形成される構造です。

タンパク質の変性は,これらの力による立体構造の維持がなんらかの理由で阻害されることで起こります。変性が起こると,タンパク質は機能を失うことが多く,例えば,Pbが毒性を持つのは,ジスルフィド結合を変に架橋してしまって変性させてしまうからです。

問2
(1) 4.0×10-3mol
逆適定です。アンモニアは気体で,アンモニア水にしたにしても気化してしまい,丁度の硫酸と反応させることが難しいです。そのため,とりあえず全量を反応させて,残った硫酸を別の塩基で測る手法がとられます。
要するに,アンモニア+水酸化ナトリウム=硫酸,という式が酸の価数かけた上で成立します。よって,
2×0.1×50m-0.1×60m=4m molとわかります。

(2) 46%
構成するアミノ酸の平均分子量を計算してから,その平均になる割合を計算します。0.42が4.0×10-3molなので,割ってやって,105が平均分子量だとわかります。
ロイシン,バリンの分子量は残基部分では,113と99です。平均との差で考えれば8:6=4:3なので,モル数はこの逆比になります。質量比に直してロイシン部分の割合を計算すると,
113×3/(113×3+99×4)=113/245≒0.461

問3
ジスルフィド結合は名前の通り2つのSが入った結合で,Hが2つ取れて(酸化されて)S-S結合が出来ます。
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問4 PbS
硫黄反応ってやつです。反応はOHがSHと置換することによってS2-が最終的にできるためPbSの沈殿を生じるというものです。
置換可能なものはあくまでSHであるため,SCH3になっているメチオニンはほとんど沈殿を生じないといわれています。メチオニンの時は水酸化ナトリウムではなく,金属Naとともに試料を融解してNa2Sとして取り出すのが普通かと思います。その後は酢酸でも加えて酢酸鉛です。

問5
アルブミン分子はコロイド粒子のサイズなので,水に溶かして横から強い光を照射するとチンダル現象によって,光路が光って見えるが,アラニンではこの現象は観察できない。

チンダル現象はコロイド粒子で見られる現象で,粒子の大きさと光の波長が近いため,光が粒子によって散乱され,通り道が輝いて見える現象です。

問題文中でNGとされている方法はこんなのでしょうか?
試薬=ビウレット反応,キサントプロテイン反応,硫化鉛反応,エタノールによる凝固などなど
加熱=凝固
冷却・器具=同じグラムを溶かしてモル沸点凝固点降下
器具=同じグラムを溶かして浸透圧測定
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テーマ:大学受験 - ジャンル:学校・教育

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