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在生物化学领域,理解并掌握关键术语是至关重要的。以下是一些核心概念的详细解释:
1. 氨基酸(amino acid):氨基酸是构成蛋白质的基本单位,它们含有一个碱性的氨基(-NH2)和一个酸性的羧基(-COOH),通常这两个官能团都连接在同一个碳原子,即α-碳上。
2. 必需氨基酸(essential amino acid):人体无法自身合成这些氨基酸,因此必须通过食物摄取,如赖氨酸、苏氨酸等,以满足生命活动的需求。
3. 非必需氨基酸(nonessential amino acid):与必需氨基酸相反,非必需氨基酸可以在人体内由简单的前体物质合成,不依赖食物供应。
4. 等电点(pI, isoelectric point):当氨基酸或蛋白质的净电荷为零时,其所在溶液的pH值,此时它们在电场中不会移动。
5. 茚三酮反应(ninhydrin reaction):氨基酸或肽在加热条件下与茚三酮反应,产生紫色产物,脯氨酸则产生黄色化合物,是鉴定氨基酸的一种常用方法。
6. 肽键(peptide bond):在两个氨基酸之间,羧基与氨基脱水缩合形成的共价键,是蛋白质分子结构的基础。
7. 肽(peptide):由两个或多个氨基酸通过肽键连接而成的链状结构,长度不同,结构各异。
8. 蛋白质一级结构(primary structure):蛋白质中氨基酸残基的线性排列顺序,决定了蛋白质的基本结构。
9. 层析(chromatography):一种分离技术,基于物质在移动相和固定相之间的分配差异实现混合物的分离。
10. 离子交换层析(ion-exchange chromatography):使用带电基团的树脂或凝胶,依据分子的电荷性质进行分离。
11. 透析(dialysis):通过半透膜,让小分子物质扩散,从而将它们与大分子物质分离。
12. 凝胶过滤层析(gel filtration chromatography):利用分子大小差异,通过带孔凝胶珠分离蛋白质或其他分子。
13. 亲和层析(affinity chromatography):通过特异性结合配体的层析介质,高效分离目的蛋白或分子。
14. 高压液相层析(HPLC):采用微粒填料,高压力驱动,用于快速高效地分离蛋白质或其他分子混合物。
15. 凝胶电泳(gel electrophoresis):在凝胶介质中,利用电场对蛋白质或核酸进行分离和分析。
16. SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳(SDS-PAGE):在SDS(十二烷基硫酸钠)的存在下,聚丙烯酰胺凝胶电泳可以消除蛋白质的电荷差异,按分子量大小分离蛋白质。
这些概念构成了生物化学的基础,对于理解蛋白质的结构与功能,以及分子生物学中的实验技术至关重要。学习和掌握这些知识,有助于深入研究生命的化学基础。