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什么是氨基酸的两性解离?

发布时间:2022-05-12 20:28:34      浏览:176

一、什么是氨基酸的两性解离

氨基酸由于同时含有碱性的氨基和酸性的羧基,因此具有特殊的解离性质,但一种氨基酸的碱性和酸性分别弱于单纯的胺和羧酸。

一个氨基酸分子内部的酸碱反应使氨基酸能同时带有正负两种电荷,以这种形式存在的离子称为两性离子或兼性离子。  如果将R基团考虑进去,那么有十种蛋白质氨基酸的R基团具有解离的性质,这些R基团是否解离可直接影响到这十种氨基酸的带电状态。

二、什么是氨基酸的等电点

对于任何一种氨基酸来说,总存在一定的pH值,使其净电荷为零,这时的pH值称为等电点(pI)。 

pI是一种氨基酸的特征常数。当一种氨基酸处于pH= pI的溶液中,这种氨基酸绝大多数处于两性离子状态,少数可能解离成阳离子和阴离子,但解离成阴、阳离子的趋势和数目相等,由于所带的净电荷为0,因而若处在电场中,则不会向两极移动。

利用上述性质,很容易推导出各种氨基酸pI的计算公式,也可以使用酸、碱滴定的方法直接测出各种氨基酸的pI值。

三、如何计算一种氨基酸的pI

计算一种氨基酸的pI的具体步骤是:

(1)找出这种氨基酸的所有可解离基团,并注明它们各自的pKa;

(2)假定将它放在极低的pH下,这时它所有的可解离基团都处于非解离的质子化状态;

(3)逐步提高溶液的pH,可解离基团按照pKa从低到高的顺序依次释放出质子,即pKa越低的就越先释放出质子;

(4)写出所以可能的解离形式,并找出净电荷为0的形式;

(5)将净电荷为0形式两侧的pKa相加除以2。根据上述计算的方法,不难得出:对于只含有两个pKa的即侧链上无可解离基团的氨基酸(A、F、G、I、L、M、N、P、Q、V、W)而言,它们的pI是将两个pKa相加除以2,对于两个酸性氨基酸(D和E)而言,是将两个最低的pKa相加除以2,而对于三个碱性氨基酸(H、K、R)而言,是将两个最高的pKa相加除以2。

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