例子问题
例子问题1:疏水相互作用
在溶液中的蛋白质核心中,你会发现哪种氨基酸?
精氨酸
丝氨酸
色氨酸
苏氨酸
色氨酸
蛋白质在水中的行为与磷脂相似;极性基团将在表面与水形成良好的相互作用,而疏水基团将在核心,远离水分子。通常,具有非极性残基的氨基酸会被发现在蛋白质的核心。色氨酸有一个非极性的侧链,因此在水环境中的蛋白质核心中可以找到色氨酸。
例子问题2:疏水相互作用
下面哪一项解释了为什么非极性分子,如脂类,会自发地在水中聚集?
离子键;脂质分子之间形成了与水不能形成的强离子键
共价键;脂质分子彼此之间形成牢固的共价键,这是它们与水不能形成的
熵;水分子由于非极性分子由许多较小的分子形成一个大的聚集体而获得了更多的自由度
焓;当脂质分子相互结合而不是与水结合时,它们会吸收大量的热量
氢键;脂质分子之间通过氢键的相互作用比它们与水的相互作用更强
熵;水分子由于非极性分子由许多较小的分子形成一个大的聚集体而获得了更多的自由度
在水溶液中,脂质分子被称为笼形壳的晶格状水分子环包围。这将先前自由的水分子锁定在这种不受熵青睐的状态。尽管不可避免地,一些水分子将不得不通过形成至少一个笼形壳而被剥夺一些运动自由,但从热力学角度来说,理想的情况是尽可能少的水分子被困在壳中。因此,水溶液中的脂质气泡倾向于从许多变成一个,因为这导致水分子数量最少的包合物壳。在这个过程中,许多更小的包合物壳被打破,许多水分子被释放出来,从而增加了系统的熵。
例子问题1:疏水相互作用
关于疏水作用,下列哪项是错误的?
一般来说,只有非极性物质才表现出疏水作用。
它们的作用是因为疏水基团聚集在一起,所以它们不会破坏周围水中的氢键。
疏水基团之间并不是精确地结合在一起,而是由于对水的排斥而结合在一起。
细胞膜部分是通过疏水作用结合在一起的。
它们可以发生在非水环境中。
它们可以发生在非水环境中。
疏水效应需要水才能发生。疏水基团倾向于聚集在一起的原因是,通过这样做,它们周围的水分子网络保持完整。在疏水组织之间没有其他特种部队在发挥作用。正是疏水基的非极性赋予了它们的特性;水分子是极性的。细胞膜有一个磷脂双分子层,其内部有疏水区域(脂尾),将细胞膜连接在一起。
例子问题2:疏水相互作用
当少量的非极性溶质浸入水中时,下列哪一项陈述解释了总的熵变?
熵减小是因为非极性溶质对自身有亲和性并聚集在一起。
熵保持不变,因为水分子和非极性溶剂之间没有明显的相互作用。
熵的增加是因为水分子排除了非极性溶质,以便彼此相互作用并重新获得更高的无序状态。
熵降低是因为水必须在非极性分子周围的氢键网络中变得更加有序。
熵的增加是因为水分子排除了非极性溶质,以便彼此相互作用并重新获得更高的无序状态。
这就是所谓的疏水效应。虽然最初水分子在包合物中排列自己并变得更加有序,但它们对疏水/非极性溶质的排斥是熵驱动和能量有利的。
例子问题1:疏水相互作用
磷脂双分子层形成的主要驱动力是什么?
ATP水解
氢键的形成
共价相互作用
亲核攻击
疏水相互作用
疏水相互作用
磷脂是两亲性的——换句话说,它们同时是疏水和亲水的。它们有疏水的碳尾和亲水的头基。由于碳链被水排斥,磷脂聚在一起,使它们的碳尾接触,极性头朝任何一个方向。这些疏水相互作用最终形成磷脂双分子层。
例子问题6:疏水相互作用
氢键的强度如何与共价键、离子键和伦敦色散力相比较?
强于共价键、伦敦色散力和离子键
弱于共价键和离子键,但强于伦敦色散力
弱于伦敦色散力和离子键,但强于共价键
弱于共价键和伦敦色散力,但强于离子键
比共价键和离子键强,但比伦敦色散力弱
弱于共价键和离子键,但强于伦敦色散力
氢键是最强的分子间作用力。然而,这种强度与分子内力(如离子键和共价键)的强度相比微不足道。所列力中最强的是共价键,其次是离子键,氢键,最后是伦敦色散力。
氢键在生物化学中很重要,因为它们的相对强度对生命产生了不可思议的影响。但请记住,这种强度远不如共价键和离子键强,而共价键和离子键实际上是将同一个分子中的原子连接在一起的。
注意,氢键既可以是分子间力,也可以是分子内力。如果一个氢键发生在不同的分子之间,它被认为是分子内的;如果它发生在同一个分子内,它被认为是分子间的。
示例问题7:疏水相互作用
下列哪个是疏水分子?
含有两个氨基酸的分子
极性分子
带电分子
非极性分子
离子分子
非极性分子
疏水分子是一种非极性分子,来源于希腊语“hydro”(水)和“phobia”(恐惧)。疏水分子的例子是脂类。