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昨天在竞赛教学中涉及到一个知识点:氨基酸等电点的计算,这个知识点在生物化学中应该是一个比较容易的知识点,但在有机化学(翻阅了邢其毅的基础有机化学一书)中只是一带而过,没有详细讲解。下面就将氨基酸等电点的计算详细列出如下:
有接受H+ 的基团(如氨基),因此是两性化合物,
亦称两性电解质或兼性离子。
NH3+ NH2 | | H-C-COO- H-C-COOH | | R R Dipolar ion (or zwitterion) Un-ionized form form of an anino acid of an amino acid
pH条件下,某种氨基酸接受或给出质子的程度相等,分子所带
的净电荷为零,此时溶液的pH值就称为该氨基酸的等电点(pI)
NH3+ NH3+ NH2 | +OH- | +OH- | H-C-COOH ======== H-C-COO- ====== H-C-COO- | +H+ | +H+ | R R R 阳离子 两性离子 阴离子 pH<pI pH=pI pH>pI
氨基酸等电点的计算
n:氨基酸(或多肽)完全质子化时带正电荷基团数
pK:解离基团的解离常数
- 先将氨基酸/多肽可解离基团的pK值自小到大按顺序排列
- 判断n值
- 判断氨基酸的分类
- 酸性氨基酸和中性氨基酸的完全质子化数n=1
- 碱性氨基酸的完全质子化数n=2
1.半胱氨酸 pK1(α-COO-)=1.96, pK2(R-SH)=8.18,pK3(α-NH3+)=10.28,该氨基酸pI值为:
A.5.07 B.6.12 C.6.80 D.7.68 E.9.23
2.赖氨酸 pK1(α-COO-)=2.18, pK1(α-NH3+)=8.95,pK3(R-NH3+)=10.53,该氨基酸pI值为:
A. (pK1+ pK2)/2 B. (pK2+ pK3)/2 C. (pK1+ pK3)/2
D. (pK1+ pK2+ pK3)/3 E. (pK1+ pK2+ pK3)/2
3 .天冬氨酸 pK1(α-COO-)=1.96, pK2(α-COO-)=3.65,pK3(α-NH3+)=9.60,该氨基酸pI值为:
A.2.92 B.3.65 C.5.74 D.6.62 E.7.51
等电点的应用------电泳
氨基酸不同(pI不同,大小不同),在电场中泳动速度不同,
因此可以通过电泳将氨基酸彼此分开
- 当pH=pI时,氨基酸呈兼性离子,在电场中不移动
- 当pH>pI时,氨基酸带负电荷,在电场中向正极移动
- 当pH<pI时,氨基酸带正电荷,在电场中向负极移动
- 凡是带电颗粒均可通过电泳加以分离
氨基酸等电点的计算和应用
- 电泳技术是生化常用分析技术
参考资料:
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GMT+8, 2024-9-27 06:53
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