生物化学是生命科学的重要组成部分,主要研究生物体内的化学反应,特别是蛋白质、核酸以及它们之间的相互作用。在这些基础知识中,选择题涉及了多个关键概念,包括蛋白质的氮含量、氨基酸的基本性质、蛋白质的电泳行为以及等电点等。
1. 蛋白质中的氮含量通常是一个重要的指标,因为它可以帮助我们估算蛋白质的含量。问题提到,各种蛋白质的氮含量接近,约为16%。这意味着如果测得生物样品每克含氮0.02g,可以通过蛋白质中氮的平均含量来计算样品的蛋白质含量。根据公式,蛋白质质量(g)= 氮含量(g)×6.25,100g样品的蛋白质含量约为100g × (0.02g / 16%) = 12.5%。
2. 氨基酸是蛋白质的基本组成单位,20种不同的L-α氨基酸构成了所有已知的蛋白质。问题中提到的L-α氨基酸是正确答案,而D-α氨基酸则较少见于天然蛋白质中。
3. 亚氨基酸是指结构上不同于常规α-氨基酸的氨基酸,其中脯氨酸(Pro)是唯一的亚氨基酸,其侧链与主链形成环状结构,改变了常规氨基酸的构象。
4. 在中性溶液中,某些氨基酸会显示出特殊的性质。例如,精氨酸(Arg)、组氨酸(His)和赖氨酸(Lys)的侧链含有基本的氨集团,因此在中性环境中它们呈现碱性。
5. 不对称碳原子存在于那些具有手性中心的氨基酸中,即R/S构型。不含不对称碳原子的氨基酸是甘氨酸(Gly),因为它的侧链是氢,没有立体异构现象。
6. 含有巯基(-SH)的氨基酸是半胱氨酸(Cys),这个基团使其在蛋白质中参与形成二硫键,对蛋白质的三维结构至关重要。
7. 蛋白质在电场中的移动是由其净电荷决定的。当pH值等于蛋白质的等电点时,蛋白质的净电荷为零,因此它不会在电场中移动。问题中提到的蛋白质在pH6.5的溶液中是等电点,所以它不带电荷。
8. 蛋白质在电场中的行为也受其侧链的游离基团、一级构造(氨基酸序列)和高级构造(如二级、三级和四级构造)的影响。但在简单电泳实验中,主要是由净电荷决定。
9. 一种蛋白质的等电点是6.5,这意味着在pH6.5的溶液中,它的净电荷为零,不带电。在pH7的溶液中,由于pH高于等电点,蛋白质将带负电;在pH5的溶液中,由于pH低于等电点,蛋白质将带正电。
10. 对于等电点为6.5的蛋白质,同样遵循上述规律。在pH7时带负电,在pH5时带正电,而在pH6.5时不带电。
11. 氨基酸的等电点是其所带正负电荷相等时的pH值,这不意味着氨基酸必须含有一个NH2和一个COOH。氨基酸的等电点取决于其侧链的电荷特性。
12. 肽键是蛋白质中的关键化学键,由一个氨基酸的α-氨基和另一个氨基酸的α-羧基脱水缩合形成。其他选项描述的形成方式并不符合肽键的定义。
13. 蛋白质分子中能生成二硫键的氨基酸残基是半胱氨酸(Cys),两个半胱氨酸的巯基可以氧化形成二硫键,对于维持蛋白质的三维结构起着至关重要的作用。
以上就是关于生物化学中蛋白质和氨基酸的若干知识点,涵盖了它们的化学性质、电荷状态以及结构特性。理解这些基础概念对于深入学习生物化学以及相关的生物学领域至关重要。