氨基酸的等电点与pKa的关系

合集下载

等电点的变化关系

等电点的变化关系

等电点的变化关系
氨基酸的等电点由α-NH3+、α-COOH及R基上的易解离基团决定,当一个氨基酸只存在α-NH3+、α-COOH,pI为这两个基团pKa 值的平均值。

存在3个可解离基团时,pI为2个同属性基团pKa值的平均值,如酸性氨基酸的pI就等于α-COOH及R基上-COOHpKa值的平均值。

由于α-COO-受到α-NH2的影响比较稳定(也就是α-COOH容易给出H+),反过来,α-NH2则不容易接受H+,所以大部分的氨基酸等电点偏酸。

蛋白质的等电点由N端的-NH3+、C端的-COOH及R基上的易解离基团决定。

这是因为其他氨基酸的α-NH2、α-COOH都参与了肽键的组成从而失去了酸碱性(接受或给出质子的能力)。

但在计算蛋白质等电点时,应考虑R基基团被包埋在空间结构内部的可能。

而C端的-COO-也因为临近肽键的影响比较稳定,所以大部分的蛋白质等电点也偏酸。

但蛋白质等电点和氨基酸等电点之间没有直接的联系。

氨基酸分类及等电点的计算方法

氨基酸分类及等电点的计算方法

等电点:某一氨基酸处于净电荷为零的兼性离子状态时的介质pH,用pl表示中性氨基酸的羧基解离程度大于氨基,故其pI偏酸,pI值略小于7.0,等电点一般在5~6.3之间;酸性氨基酸的羧基解离程度更大,pI明显小于7.0,等电点一般在2.8~3.2之间。

;碱性氨基酸的氨基解离程度明显大于羧基等,故其pI大于7.0,等电点一般在7.6~10.8之间;在一定的pH条件下,氨基与羧基的解离程度相等,静电荷为零,此时溶液的pH 即为其等电点。

各种氨基酸在其等电点时,溶解度最小,因而用调节等电点的方法,可以分离氨基酸的混合物。

氨基酸形成内盐:氨基酸的晶体是以偶极离子的形式存在。

这种偶极离子是分子内的氨基与羧基成盐的结果,故又叫内盐。

核酸的等电点比较低。

如DNA的等电点为4~4.5,RNA的等电点为2~2.5。

在氨基酸溶液中存在如下平衡,在一定的pH值溶液中,正离子和负离子数量相等且浓度都很低,而偶极浓度最高,此时电解以偶极离子形式存在,氨基酸不移动。

这时溶液的pH值便是该氨基酸的等电点。

蛋白氨酸、缬氨酸、异亮氨酸、赖氨酸、苏氨酸、色氨酸、苯丙氨酸,丙氨酸、谷氨酸、天门冬氨酸、甘氨酸、胱氨酸、脯氨酸、酷氨酸、丝氨酸、脯氨酸20种蛋白质氨基酸在结构上的差别取决于侧链基团R的不同。

通常根据R基团的化学结构或性质将20种氨基酸进行分类根据侧链基团的极性1、非极性氨基酸(疏水氨基酸):8种 丙氨酸(Ala)缬氨酸(Val)亮氨酸(Leu)异亮氨酸(Ile)脯氨酸(Pro)苯丙氨酸(Phe) 色氨酸(Trp)蛋氨酸(Met)2、极性氨基酸(亲水氨基酸):1)极性不带电荷:7种 甘氨酸(Gly)丝氨酸(Ser)苏氨酸(Thr)半胱氨酸(Cys)酪氨酸(Tyr)天冬酰胺(Asn)谷氨酰胺(Gln)2)极性带正电荷的氨基酸(碱性氨基酸): 3种 赖氨酸(Lys)精氨酸(Arg)组氨酸(His)3)极性带负电荷的氨基酸(酸性氨基酸): 2种 天冬氨酸(Asp)谷氨酸(Glu)根据氨基酸分子的化学结构1、 脂肪族氨基酸: 丙、缬、亮、异亮、蛋、天冬、谷、赖、精、甘、丝、苏、半胱、天冬酰胺、谷氨酰胺2、 芳香族氨基酸:苯丙氨酸、酪氨酸3、 杂环族氨基酸:组氨酸、色氨酸4、 杂环亚氨基酸:脯氨酸等电点的计算1)侧链不含离解基团的中性氨基酸,其等电点是它的p K1和p K2的算术平均值:p I= (p K1 + p K2 )/2;(K1:-COOH电离常数;K2:-NH3+电离常数)以Gly为例:2)侧链含有可解离基团的氨基酸,其p I值也决定于两性离子两边的p K 值的算术平均值。

生化

生化

当氨基酸完全质子化时(即处于酸性溶液时),再用碱滴定结论:氨基酸的等电点相当于该氨基酸的两性离子状态两侧基团pK值之和的一半。

即pI =1/2(pKa1+pKa2)侧链上有解离基团的氨基酸的pI如何计算?1)首先氨基酸完全质子化;2)写出其解离方程式:①先解离α-COOH, 再解离侧链基团上的COOH;②再解离α-NH3+, 最后解离侧链基团上的NH3+。

3)标出各解离步骤的pK值,最后以两性离子状态两侧基团pK值之和的一半计算其等电点。

例如:1)Glu的pK1(α-COOH)=2.19, pK2(γ- COOH)=4.25,pK3(α- NH3+)=9.67,计算其pI 值。

2)Lys的pK1(α-COOH)=2.18, pK2(α-NH3+)=8.95,pK3(ε- NH3+)=10.53,计算其pI值。

⏹名词解释:1.兼性离子(zwitterion);2.等电点(isoelectric point,pI);两性离子所带电荷因溶液的pH值不同而改变,当两性离子正负电荷数值相等时,溶液的pH值即其等电点。

3.构象(conformation);指一个分子中,不改变共价键结构,仅单键周围的原子放置所产生的空间排布。

一种构象改变为另一种构象时,不要求共价键的断裂和重新形成。

构象改变不会改变分子的光学活性。

⏹填空1.氨基酸在等电点时,主要以__________离子形式存在,在pH>pI的溶液中,大部分以________离子形式存在,在pH<pI的溶液中,大部分以________离子形式存在。

2.组氨酸的pK1(α-COOH)值是1.82,pK2 (咪唑基)值是6.00, pK3(α-NH3+)值是9.17,它的等电点是__________。

3.Asp的pK1=2.09,pK2= 3.86,pK3=9,82,其pI等于________。

4.在近紫外区能吸收紫外光的氨基酸有________、________和_________。

生物化学第三版课后习题答案

生物化学第三版课后习题答案

1.举例说明化学与生物化学之间的关系。

提示:生物化学是应用化学的理论和方法来研究生命现象,在分子水平上解释和阐明生命现象化学本质的一门学科.化学和生物化学关系密切,相互渗透、相互促进和相互融合。

一方面,生物化学的发展依赖于化学理论和技术的进步,另一方面,生物化学的发展又推动着化学学科的不断进步和创新。

举例:略。

2.试解释生物大分子和小分子化合物之间的相同和不同之处。

提示:生物大分子一般由结构比较简单的小分子,即结构单元分子组合而成,通常具有特定的空间结构。

常见的生物大分子包括蛋白质、核酸、脂类和糖类。

生物大分子与小分子化合物相同之处在丁:1)共价键是维系它们结构的最主要的键;2)有一定的立休形象和空间大小;3)化学和|物理性质主要决定于分子中存在的官能团。

生物大分子与小分子化合物不同之处在于:(1)生物大分子的分子量要比小分子化合物大得多,分子的粒径大小差异很大;(2)生物大分子的空间结构婴复杂得多,维系空间结构的力主要是各种非共价作用力;(3)生物大分子特征的空间结构使其具有小分子化合物所不具有的专性识别和结合位点,这些位点通过与相应的配体特异性结合,能形成超分子,这种特性是许多重要生理现象的分子基础。

3.生物大分子的手性特征有何意义?提示:生物大分子都是手性分子,这种结构特点在生物大分子的分子识别及其特殊的生理功能方面意义重大。

主要表现在:(1)分子识别是产生生理现象的重要基础,特异性识别对于产生特定生物效应出关重要;(2)生物大分了通过特征的三维手性空间环境能特异性识别前手性的小分子配体,产生专一性的相互作用。

4.指出取代物的构型:6.举例说明分子识别的概念及其意义。

提示::分子识别是指分子间发生特异性结合的相互作用,如tRNA分子与氨酰tRNA合成醉的相互作用,抗体与抗原之间的相互作用等。

分子识别是生命体产生各种生理现象的化学本质,是保证生命活动有序地进行的分子基础。

7.什么是超分子?说明拆分超分子的方法和原理。

氨基酸等电点名词解释

氨基酸等电点名词解释

氨基酸等电点名词解释
氨基酸等电点是指在特定条件下,氨基酸分子带有正电荷和负电荷的
数量相等,从而使其净电荷为零的pH值。

在这个pH值下,氨基酸分子呈现出最小的溶解度和最小的电泳迁移率。

氨基酸是构成蛋白质的基本单元,由一个羧基(COOH)和一个胺基(NH2)以及一个侧链组成。

不同种类的氨基酸具有不同的侧链结构,因此它们在化学性质上也有所不同。

当氨基酸处于其等电点时,它会呈现出一些特殊的性质。

首先,它不
带任何净电荷,因此不会与带有相反电荷的离子或分子发生静电相互
作用。

其次,在等电点下,氨基酸分子之间存在最小化排斥力的状态,因此它们更容易形成聚合物(即蛋白质)。

要计算某种氨基酸的等电点,需要考虑其羧基和胺基离子化反应,并
确定使净电荷为零的pH值。

这可以通过实验方法或计算方法来完成。

总之,氨基酸等电点是指氨基酸分子带有正电荷和负电荷的数量相等
的pH值。

在这个pH值下,氨基酸具有特殊的化学性质,对于蛋白质的形成和稳定性具有重要作用。

吉林农业大学生物化学期末考试总结

吉林农业大学生物化学期末考试总结

吉林农业⼤学⽣物化学期末考试总结1.核酸变性:是指在理化因素作⽤下,核酸分⼦中的氢键断裂,双螺旋结构松散分开,形成⽆规则单链线团结构的过程。

2.DNA的复性:变性DNA在适当条件下,两条彼此分开的单链重新缔合成为双螺旋结构的过程称为复性。

1.等电点(PI):使某氨基酸解离所带正、负电荷数相等,净电荷为零时的溶液PH称为该氨基酸的等电点。

2.蛋⽩质的⼀级结构:是指蛋⽩质多肽链中氨基酸的排列顺序。

3.变构效应(别构效应):指⼀些蛋⽩质由于受某些因素的影响,其⼀级结构不变⽽空间结构发⽣⼀定的变化,导致其⽣物功能的改变。

4.盐析:向蛋⽩质溶液中加⼊⾼浓度的中性盐致使蛋⽩质溶解度降低⽽从溶液中析出的现象,称为盐析。

5.(掌握)蛋⽩质的变性:在某些理化因素的作⽤下,蛋⽩质特定的空间结构破坏⽽导致理化性质改变和⽣物学活性丧失,这种现象称为蛋⽩质的变性。

1.酶的活性中⼼::酶分⼦中能直接与底物分⼦结合,并催化底物化学反应的部位称为.酶的活性中⼼。

2.必需基团:与酶活性密切相关的化学基团称为必需基团。

3.别构酶(变构酶):有些酶分⼦的变构中⼼可以与变构剂发⽣⾮共价结合,引起酶分⼦构象的改变,对酶起到激活或抑制的作⽤,这类酶通常称为变构酶。

4.同⼯酶:催化相同的化学反应,但酶蛋⽩的分⼦结构、理化性质和免疫学性质不同的⼀组酶称为同⼯酶。

第七章糖类分解代谢1.糖酵解:在⽣物体内葡萄糖经⼀系列反应分解为丙酮酸并⽣成少量ATP的过程。

2.三羧酸循环(TCA):从⼄酰辅酶A和草酰⼄酸缩合成含三个羧基的柠檬酸开始,经过脱氢、脱羧等⼀系列反应,最终草酰⼄酸得以再⽣的循环反应过程。

3.糖有氧氧化:葡萄糖或糖原在有氧条件下彻底氧化成CO2和H2O,并产⽣⼤量能量的过程。

第⼋章⽣物氧化与氧化磷酸化1.⽣物氧化:⽣物细胞将糖、脂蛋⽩质等燃料分⼦氧化分解,最终⽣成CO2和H2O释放出能量,并偶联ADP磷酸化⽣成ATP的过程,称为⽣物氧化。

氨基酸等电点的相关问题

氨基酸等电点的相关问题

氨基酸等电点的相关问题一、定义等电点(pI,isoelectric point):在某一pH的溶液中,氨基酸解离成阳离子和阴离子的趋势及程度相等,所带净电荷为零,呈电中性,此时溶液的pH称为该氨基酸的等电点。

两性离子所带电荷因溶液的pH值不同而改变,当两性离子正负电荷数值相等时,溶液的pH值即其等电点。

当外界溶液的pH大于两性离子的pl值,两性离子释放质子带负电。

当外界溶液的pH小于两性离子的pl值,两性离子质子化带正电。

二、两性与等电点的关系氨基酸具有氨基和羧基的典型反应,例如氨基可以羟基化、酰基化可与亚硝酸作用;羧基以成酯或酰氯或酰胺等。

此外,由于分子中同时具有氨基与羧基,还有氨基酸所特有的性质。

氨基酸分子中既含有氨基,又含有羧基,所以氨基酸与强酸强碱都能成盐,氨基酸是两性物质,本身能形成内盐。

氨基酸的高熔点(实际为分解点)、难溶于非极性有机溶剂等性质说明氨基酸在结晶状态是以两性离子存在的。

在水溶液中,氨基酸二偶极离子即可以与一个结合成为正离子,又可以失去一个成为负离子。

这三种离子在水溶液中通过得到或失去互相转换同时存在,在pH值达到等电点时溶液处于平衡。

等电点不是中性点,不同氨基酸由于结构不同,等电点也不同。

酸性氨基酸水溶液的pH值必然小于7,所以必须加入较多的酸才能使正负离子量相等。

反之,碱性氨基酸水溶液中正离子较多,则必须加入碱,才能使负离子量增加。

所以碱性氨基酸的等电点必然大于7。

各种氨基酸在其等电点时,溶解度最小,因而用调节等电点的方法,可以分离氨基酸的混合物。

核酸的等电点比较低。

如DNA的等电点为4~4.5,RNA的等电点为2~2.5。

在氨基酸溶液中存在如下平衡,在一定的pH值溶液中,正离子和负离子数量相等且浓度都很低,而偶极浓度最高,此时电解以偶极离子形式存在,氨基酸不移动。

这时溶液的pH值便是该氨基酸的等电点。

某一氨基酸处于净电荷为零的兼性离子状态时的介质pH,用pl表示。

中性氨基酸的羧基解离程度大于氨基,故其pI偏酸,pI值略小于7.0;酸性氨基酸的羧基解离程度更大,pI明显小于7.0;碱性氨基酸的氨基解离程度明显大于羧基等,故其pI大于7.0;在一定的pH条件下,氨基与羧基的解离程度相等,静电荷为零,此时溶液的pH即为其等电点。

计算氨基酸的等电点

计算氨基酸的等电点

计算氨基酸的等电点氨基酸的带电状况与溶液的ph值有关,改变ph值可以使氨基酸带上正电荷或负电荷,也可以使他处于正负电荷数相等即净电荷为零的兼性离子状态,此时的ph值为氨基酸的等电点。

氨基酸是同时带氨基和羧基的物种,在水溶液中羧基失去氢离子带负电,而氨基得到氢离子带正电,由于羧基酸性和氨基的碱性不相同,所以氨基酸往往整体上是带电的。

调节溶液的pH值,可以改变二者的电离状况,到某一点时羧基所带的负电荷与氨基所带的正电荷相同,氨基酸表现为整体不带电,这点的pH值就是氨基酸的等电点。

记-COOH的电离常数为Ka1 ,-NH3+的电离常数为Ka2,则等电点的pH值为pH=(Ka1+Ka2)/2解释氨基酸的等电点氨基酸是两性分子,能结合H(+)的-NH2,形成正电荷离子,也带有能够电离出H(+)的-COOH,形成负离子。

因此,氨基酸分子的整体与溶液的pH有关,改变溶液pH可以使氨基酸带上正电荷,负电荷或者正好处于净电荷为零的兼性离子状态,这个pH就是该氨基酸的等电点。

解离常数(pK)是水溶液中具有一定离解度的溶质的的极性参数。

离解常数给予分子的酸性或碱性以定量的量度,pKa减小,对于质子给予体来说,其酸性增加;对于质子接受体来说,其碱性增加。

pK=PH+log电子受体/电子供体氨基酸中,-COOH的电离常数为Ka1 ,-NH(3+)的电离常数为Ka2,该氨基酸的等电点的pH就是(Ka1+Ka2)/2去哪找等电点计算方法的资料?建议你去买本生化的教辅书等电点:如果调节溶液的PH值使得其中的氨基酸呈电中性,我们把这个PH值称为氨基酸的等电点:PI。

PI是氨基酸的重要常数之一,它的意义在于,物质在PI处的溶解度最小,是分离纯化物质的重要手段。

等电点的计算:对于所有的R基团不解离的氨基酸而言(即解离只发生在α-羧基和α-氨基上),计算起来非常简单:PI=(PK1’+PK2’)/2若是碰到R基团也解离的,氨基酸就有了多级解离,这个公式就不好用了,比如Lys、Glu、Cys等。

名词解释氨基酸的等电点

名词解释氨基酸的等电点

名词解释氨基酸的等电点
氨基酸是最重要的生物高等分子,它们在有机体中的各种生理功能中发挥重要的角色。

它们的等电点(IEP)是描述其聚集现象的重要指标,广泛应用于生化场及其他领域。

等电点(IEP)是指在恒定温度下,溶液中不同电荷分子浓度相同时,溶液的pH值,等电点主要是指某种特定氨基酸的等电点,它是指在不同、恒定的pH值的溶液中,某一特定的氨基酸的等电点。

氨基酸的等电点可以在物理化学方面和生物化学方面得到描述。

首先,在物理化学方面,可以考虑氨基酸离子化过程,它是一种单质离子化过程,根据氨基酸离子化方程可以计算出氨基酸的等电点。

其次,在生物化学方面,氨基酸的等电点受到其结构形式和缩合状态的影响,例如氨基酸的缩合状态,氨基酸的长链状态,氨基酸的结合状态等,这些都会影响其等电点的值。

另外,氨基酸的等电点还与受体的电荷有关,因此,氨基酸的等电点也与受体的电荷有关。

氨基酸的等电点的量化是通过在N/P组合电极上测量其百分离子活性来进行的,其实等电点测量是一个比较复杂的过程,它包括对氨基酸结构形式和缩合状态进行判断,对N/P组合电极进行测量,以及计算分子结构中的电荷分布等。

氨基酸的等电点在生物学和化学方面都有广泛的应用,如蛋白质结构的研究、抗原抗体分子的复合、药物设计等。

根据不同的应
用,氨基酸的等电点也有不同的用途,如等电点的变化可用于研究蛋白质结构的变化,等电点的变化也可以用于药物设计。

总之,氨基酸的等电点是一个重要的参数,它是描述氨基酸聚集性质的重要参数,广泛应用于生物学和化学领域,有着重要的研究价值。

因此,对氨基酸等电点的研究将对生物学和化学的发展有重要的意义。

氨基酸的等电点与pKa的关系

氨基酸的等电点与pKa的关系

K a1 µ K a2 , K a2 µ K a3 .
假定在等电点附近 (1) 式几乎完全电离 ,即[ Ⅰ]≈0 ,则有[ Ⅱ] = [ Ⅳ] ,
[
Ⅲ] [ H + K a2
]
=
K a3 [ Ⅲ] [H+ ]
,
[
H+
]2
=
K a1
K a2
,
所以 p I = p H =
1 2
(p K a2
+ p K a3) .
]
,
K a2
=
[
Ⅲ] [ H + [ Ⅱ]
]
,
K a3
=
[
Ⅳ] [ H + [ Ⅲ]
]1

[
Ⅰ]
=
[
Ⅱ] [ H + K a1
]
,
[
Ⅱ]
=
[
Ⅲ] [ H + K a2
]
,
[
Ⅳ]
=
K a3 [ [H+
Ⅲ] ]
.
在等电点时 ,主要离子形式为 ( Ⅲ) ,且[ 阳离子 ] = [ 阴离子 ] ,则有[ Ⅰ] + [ Ⅱ] = [ Ⅳ] . 因为
3 讨 论
由中性[2 ] 、碱性及酸性氨基酸的 p I 与 p Ka 的关系式可以看出 ,无论何种氨基酸其等电点 总是位于两个 p Ka 值之间 ,且在数值上近代等于两 p Ka 值的算术平均值 ,这与实验测定一致.
© 1994-2009 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved.

氨基酸分类及等电点的计算方法

氨基酸分类及等电点的计算方法

等电点:某一氨基酸处于净电荷为零的兼性离子状态时的介质pH,用pl表示中性氨基酸的羧基解离程度大于氨基,故其pI偏酸,pI值略小于7.0,等电点一般在5~6.3之间;酸性氨基酸的羧基解离程度更大,pI明显小于7.0,等电点一般在2.8~3.2之间。

;碱性氨基酸的氨基解离程度明显大于羧基等,故其pI大于7.0,等电点一般在7.6~10.8之间;在一定的pH条件下,氨基与羧基的解离程度相等,静电荷为零,此时溶液的pH 即为其等电点。

各种氨基酸在其等电点时,溶解度最小,因而用调节等电点的方法,可以分离氨基酸的混合物。

氨基酸形成内盐:氨基酸的晶体是以偶极离子的形式存在。

这种偶极离子是分子内的氨基与羧基成盐的结果,故又叫内盐。

核酸的等电点比较低。

如DNA的等电点为4~4.5,RNA的等电点为2~2.5。

在氨基酸溶液中存在如下平衡,在一定的pH值溶液中,正离子和负离子数量相等且浓度都很低,而偶极浓度最高,此时电解以偶极离子形式存在,氨基酸不移动。

这时溶液的pH值便是该氨基酸的等电点。

蛋白氨酸、缬氨酸、异亮氨酸、赖氨酸、苏氨酸、色氨酸、苯丙氨酸,丙氨酸、谷氨酸、天门冬氨酸、甘氨酸、胱氨酸、脯氨酸、酷氨酸、丝氨酸、脯氨酸20种蛋白质氨基酸在结构上的差别取决于侧链基团R的不同。

通常根据R基团的化学结构或性质将20种氨基酸进行分类根据侧链基团的极性1、非极性氨基酸(疏水氨基酸):8种丙氨酸(Ala)缬氨酸(Val)亮氨酸(Leu)异亮氨酸(Ile)脯氨酸(Pro)苯丙氨酸(Phe)色氨酸(Trp)蛋氨酸(Met)2、极性氨基酸(亲水氨基酸):1)极性不带电荷:7种甘氨酸(Gly)丝氨酸(Ser)苏氨酸(Thr)半胱氨酸(Cys)酪氨酸(Tyr)天冬酰胺(Asn)谷氨酰胺(Gln)2)极性带正电荷的氨基酸(碱性氨基酸): 3种赖氨酸(Lys)精氨酸(Arg)组氨酸(His)3)极性带负电荷的氨基酸(酸性氨基酸): 2种天冬氨酸(Asp)谷氨酸(Glu)根据氨基酸分子的化学结构1、脂肪族氨基酸:丙、缬、亮、异亮、蛋、天冬、谷、赖、精、甘、丝、苏、半胱、天冬酰胺、谷氨酰胺2、芳香族氨基酸:苯丙氨酸、酪氨酸3、杂环族氨基酸:组氨酸、色氨酸4、杂环亚氨基酸:脯氨酸等电点的计算1)侧链不含离解基团的中性氨基酸,其等电点是它的p K1和p K2的算术平均值:p I= (p K1 + p K2 )/2;(K1:-COOH电离常数;K2:-NH3+电离常数)以Gly为例:2)侧链含有可解离基团的氨基酸,其p I值也决定于两性离子两边的p K 值的算术平均值。

氨基酸等电点计算

氨基酸等电点计算

氨基酸、多肽链和蛋白质的等电点及其相关计算(解题示例)已有5人参与★★★★★氨基酸、多肽链和蛋白质的等电点及其相关计算(解题示例)我在今年年初回答别人的提问以及以前的资料汇编,因为我也有教学工作。

本帖部分例题内容摘自:网上的发的王镜岩主编,生物化学(上),高教出版社,2002,第三版的课后习题解答。

谢谢解答者!我大致看了一下,把有错的地方给改过来了,连同楼上我摘录的张来群等,生物化学习题集,科学出版社,2002,第一章的Lys-L ys-Lys的等电点计算,还有我自己写的“酒石酸缓冲溶液的配置(附录缓冲溶液的配制方法小结)”应对生物化学考研试题应该足够了。

(一)氨基酸解离的pH计算的解题方法:基本方法是用Henderson-H asselbalch方程,pH=pKa+lg[共轭碱]/[共轭酸],[共轭碱]表示共轭碱的摩尔浓度,pKa 表示解离常数,大致知道:pKa(coo-)=3.2-3.6,pKa(NH+)=8.0-10.6, 记个大致数字即可,Lg是以10为底的对数。

具体就两点:1.题设中是哪个基团解离就用那个基团的pK,其他深的东西这里不讲,讲多了反而乱。

2.如果分不清共轭酸碱,那么更简单的规则:[共轭碱]/[共轭酸]=[质子受体]/[质子供体]=[氢离子离去后剩下的离子或者分子]/[带有氢离子的离子或为失去质子的分子],请看例1的说明,注意分子和分母的对象(质子受体与质子供体)必须是一对共轭酸碱,也就是说两者除了相差1个或多个氢离子外其余部分没有两样!最简单的规则:缺质子的在分子,或者缺质子的在上面。

例1。

计算赖氨酸的ε-NH3+20%被解离时的溶液PH。

[9.9](pKb = 10.53)(原题录入有错,我根据课本原题修正了,这题的解答也有错,我重写了解答)解:ε-NH+20%被解离,NH3+解离为NH2 + H+,NH3+和NH2+两者中谁的正电荷少,也就是丢掉的H+谁就在分子位置,ε-NH3+20%就是说有20%的ε-NH3+成为了ε-NH2,还剩下80%的ε-NH3+。

3.2 氨基酸两性解离和等电点

3.2 氨基酸两性解离和等电点
例 Glu 的解离
pI = 1/2 ( pK1' + pK2' )
谢谢大家
氨基酸的解离和等电点
COOC H + H+
COOC- OOH
+
H2N H3CN
HC +HH+
R
RR
有缘学习更多+谓ygd3076或关注桃报:奉献教育(店铺)
HA ↔ A- + H+
酸 碱 质子
一元酸的解离方程
同理:氨基酸完全质子化时,可以看成是多元酸。 侧链不解离的中性氨基酸可看作二元酸。
甘氨酸的解离
阳离子(A+)
氨基酸的解离氨基酸在水中的两性离子既能像酸一样放出质子也能像碱一样接受质子氨基酸兼有酸和碱的性质是一类两性电解质
氨基酸的解离和等电点
氨基酸
氨基酸的两性解离和等电点
氨基酸同时含有氨基和羧基: 氨基具有碱性,羧基具有酸性
依照布伦斯特-劳瑞的酸碱质子理论,质子的供体称为酸,质子的受体称为碱。
HA ↔ A- + H+
Gly -
K1' 、K2'分别代表−COOH和−NH3+的表观解离 常数。可以从滴定曲线中求得。
pI = 1/2 ( pK1' + pK2' )
等电点的计算
例 Lys 的pI 计算
COOH

CH-NH3
(CH2) 4 + NH3
Lys + +
-H+ +H +
K1'
COO-

CH-NH3
(CH2) 4 + NH3
两性性质和等电点
R CH COOH NH2
R CH COOH +OH-

氨基酸分类及等电点的计算方法

氨基酸分类及等电点的计算方法

等电点:某一氨基酸处于净电荷为零的兼性离子状态时的介质pH,用pl表示中性氨基酸的羧基解离程度大于氨基,故其pI偏酸,pI值略小于7.0,等电点一般在5~6.3之间;酸性氨基酸的羧基解离程度更大,pI明显小于7.0,等电点一般在2.8~3.2之间。

;碱性氨基酸的氨基解离程度明显大于羧基等,故其pI大于7.0,等电点一般在7.6~10.8之间;在一定的pH条件下,氨基与羧基的解离程度相等,静电荷为零,此时溶液的pH 即为其等电点。

各种氨基酸在其等电点时,溶解度最小,因而用调节等电点的方法,可以分离氨基酸的混合物。

氨基酸形成内盐:氨基酸的晶体是以偶极离子的形式存在。

这种偶极离子是分子内的氨基与羧基成盐的结果,故又叫内盐。

核酸的等电点比较低。

如DNA的等电点为4~4.5,RNA的等电点为2~2.5。

在氨基酸溶液中存在如下平衡,在一定的pH值溶液中,正离子和负离子数量相等且浓度都很低,而偶极浓度最高,此时电解以偶极离子形式存在,氨基酸不移动。

这时溶液的pH值便是该氨基酸的等电点。

蛋白氨酸、缬氨酸、异亮氨酸、赖氨酸、苏氨酸、色氨酸、苯丙氨酸,丙氨酸、谷氨酸、天门冬氨酸、甘氨酸、胱氨酸、脯氨酸、酷氨酸、丝氨酸、脯氨酸20种蛋白质氨基酸在结构上的差别取决于侧链基团R的不同。

通常根据R基团的化学结构或性质将20种氨基酸进行分类根据侧链基团的极性1、非极性氨基酸(疏水氨基酸):8种丙氨酸(Ala)缬氨酸(Val)亮氨酸(Leu)异亮氨酸(Ile)脯氨酸(Pro)苯丙氨酸(Phe)色氨酸(Trp)蛋氨酸(Met)2、极性氨基酸(亲水氨基酸):1)极性不带电荷:7种甘氨酸(Gly)丝氨酸(Ser)苏氨酸(Thr)半胱氨酸(Cys)酪氨酸(Tyr)天冬酰胺(Asn)谷氨酰胺(Gln)2)极性带正电荷的氨基酸(碱性氨基酸): 3种赖氨酸(Lys)精氨酸(Arg)组氨酸(His)3)极性带负电荷的氨基酸(酸性氨基酸): 2种天冬氨酸(Asp)谷氨酸(Glu)根据氨基酸分子的化学结构1、脂肪族氨基酸:丙、缬、亮、异亮、蛋、天冬、谷、赖、精、甘、丝、苏、半胱、天冬酰胺、谷氨酰胺2、芳香族氨基酸:苯丙氨酸、酪氨酸3、杂环族氨基酸:组氨酸、色氨酸4、杂环亚氨基酸:脯氨酸等电点的计算1)侧链不含离解基团的中性氨基酸,其等电点是它的p K1和p K2的算术平均值:p I= (p K1 + p K2 )/2;(K1:-COOH电离常数;K2:-NH3+电离常数)以Gly为例:2)侧链含有可解离基团的氨基酸,其p I值也决定于两性离子两边的p K 值的算术平均值。

氨基酸的等电点怎么计算

氨基酸的等电点怎么计算

氨基酸的等电点怎么计算
氨基酸的等电点(Isoelectric Point,pI)是指氨基酸分子在某一特定的pH值下,其净电荷为零的状态。

计算氨基酸等电点的基本方法涉及到考虑氨基酸分子中各官能团(例如,氨基和羧基)的pKa值(酸解离常数的负对数值),并使用这些值来
找到在这些官能团全部或部分被质子化的pH范围中,氨基酸分子的净电荷为零的pH值。

图1。

1、对于无特殊官能团的标准氨基酸:
(1)首先,查找氨基酸的羧基(-COOH)和氨基(-NH2)的pKa值。

(2)使用以下公式计算等电点:
图2。

2、对于有一个额外官能团的氨基酸(例如带有额外的羧基或氨基的氨基酸):
(1)查找氨基酸的所有官能团的pKa值。

(2)将pKa值从低到高排序。

(3)使用中间两个pKa值来计算等电点:
图3。

3、对于有两个或更多额外官能团的氨基酸:
(1)与上面类似,首先确定所有官能团的pKa值。

(2)将pKa值从低到高排序。

(3)根据氨基酸在中性pH下的总净电荷,选择适当的中间pKa值来计算等电点。

特别注意,氨基酸的pKa值可能因文献或来源而异,因此使用准确的pKa值是很重要的。

实际上,最好的方法是直接查找文献中给出的特定氨基酸的pI值。

如果需
要进行精确的计算或有特定应用,可能还需要考虑溶液条件(如离子强度、温度等)对pKa值的影响。

氨基酸等电点

氨基酸等电点

氨基酸等电点
氨基酸等电点(Isoelectric Point,pI)是非离子型的氨基酸在特定溶液条件下所表现出的中性电荷。

当特定溶液中的氨基酸浓度增加时,溶液中的带正荷的离子浓度将减少,并且溶液中的带负荷的离子浓度也会随之减少,从而使溶液中的pH值逐渐变成中性,这就是氨基酸等电点。

氨基酸的等电点是由其羧基或氨基的质子损失和氢离子的捕获所决定的。

由于氨基酸的烷基和醇基组成,可以同时捕获和损失一个质子,因此根据其在等电点处发生的分子反应,氨基酸可以分为两类:非离子型氨基酸和离子型氨基酸。

非离子型氨基酸在低pH溶液中能够损失质子,得到阴离子状态,这些氨基酸的等电点的pI值一般小于7。

离子型氨基酸中,可以得到多种酸性和碱性氨基酸,它们的等电点pI值则可以大于7。

氨基酸的等电点是相当重要的,因为它们正是蛋白质结构中重要元素的存在,而且它们的等电点也可以用来描述特定溶液中氨基酸的整体电性。

其实,氨基酸的等电点还可以用来帮助科学家预测蛋白质分子在特定溶液中的溶解率和酶作用对应的酶-反应物体系。

三肽等电点计算范文

三肽等电点计算范文

三肽等电点计算范文三肽是由三个氨基酸残基连接而成的多肽,是生物体内分子的重要组成部分。

三肽的等电点计算是指根据氨基酸残基的酸碱性质以及各个氨基酸残基的电离程度来计算三肽分子整体的等电点。

等电点是指在特定溶液条件下,分子中带电部分总电荷为零的溶液的pH值。

三肽分子的等电点计算主要涉及三个方面:氨基酸残基的电离程度,氨基酸残基的酸碱性质以及三肽分子的整体组成。

首先,氨基酸残基的电离程度对等电点计算影响较大。

氨基酸分子的电离程度与其pKa值密切相关,pKa值越低,酸性越强;pKa值越高,碱性越强。

在酸性条件下,氨基酸分子中的羧基和氨基会发生电离,带1个正电荷和1个负电荷。

在碱性条件下,氨基酸分子中的羧基和氨基都会电离,产生2个负电荷。

等电点即为氨基酸分子带正电荷和带负电荷的总电荷为零的pH值。

其次,氨基酸残基的酸碱性质也是等电点计算的重要因素。

氨基酸残基在不同pH范围内具有不同的酸碱性质,对应不同的电离状态。

例如,赖氨酸残基在酸性条件下基本不电离,但在中性和碱性条件下就会电离。

因此,不同酸性和碱性条件下的氨基酸残基的电离状态将直接影响到三肽的等电点。

最后,三肽分子的整体组成也会影响等电点的计算。

三肽分子中不同的氨基酸残基具有不同的pKa值,而且在不同的pH条件下可能会发生相互作用,影响其电离行为。

因此,在计算三肽的等电点时,需要考虑到不同氨基酸残基的特性和相互作用。

在实际计算中,可以通过计算每个氨基酸残基的质量和molecular weight,以及根据pKa值和Henderson-Hasselbalch方程来确定三肽的等电点。

同时,可以利用计算机软件进行模拟计算,辅助确定三肽的等电点。

总之,三肽的等电点计算是一个复杂的过程,涉及到氨基酸残基的电离程度、酸碱性质以及整体组成的影响。

通过合理的计算和模拟方法,可以较精确地确定三肽的等电点。

氨基酸的等电点的名词解释

氨基酸的等电点的名词解释

氨基酸的等电点的名词解释氨基酸的等电点,是指当氨基酸溶液中所含氨基酸分子的电荷总和为零时的pH值。

所谓电荷总和为零,即氨基酸分子内部的阳离子和阴离子之间的电荷平衡。

为了更好地理解氨基酸的等电点,我们首先需要了解氨基酸的基本结构。

氨基酸是生物体内重要的有机分子,由羧基(COOH)、氨基(NH2)和一个共有的碳原子连接而成。

这个共有的碳原子,通常被称为α-碳原子。

在不同的氨基酸中,α-碳原子与其他原子(如氢、氧或氨基的R基团)结合,从而形成各种不同的氨基酸分子。

由于氨基酸分子具有氨基和羧基,因此其在溶液中呈现离子化状态。

当氨基酸分子失去一个氢离子时,氨基酸呈现带正电的离子状态,被称为阳离子;当氨基酸分子失去另一个氢离子时,呈现带负电的离子状态,被称为阴离子。

当我们将氨基酸溶解在水中时,水分子可以与氨基酸分子中的阳离子或阴离子发生氢键作用,从而使氨基酸的电荷分散在氨基酸溶液中。

随着pH值的变化,氨基酸分子的离子状态也会发生变化。

在低pH值下,氨基酸呈现阳离子状态,由于带正电荷的氨基酸分子数量较多,整个溶液带正电;而在高pH值下,氨基酸呈现阴离子状态,由于带负电荷的氨基酸分子数量较多,整个溶液带负电。

所以,在某一个特定的pH值下,氨基酸溶液中的阳离子和阴离子的数量将会相等,溶液的总电荷将为零。

这个特定的pH值被称为氨基酸的等电点。

氨基酸的等电点可以通过一系列实验方法来确定,其中最常用的方法是等电点电泳。

在等电点电泳中,将氨基酸溶液施加在一个带电的凝胶上,通过变化溶液的pH值,观察氨基酸带电的迁移速度,可以确定氨基酸的等电点。

不同的氨基酸由于其化学结构的不同,其等电点也会有所差异。

例如,天冬氨酸的等电点约为3.2,而赖氨酸的等电点约为10.8。

这种差异主要是由于氨基酸分子中的R基团的性质不同所致。

氨基酸的等电点在生物体内起着重要的作用。

生物体内的酶活性、蛋白质的结构和功能等都与溶液的pH值密切相关。

当环境pH与氨基酸的等电点相近时,氨基酸分子将呈现电中性,这有利于蛋白质和酶的稳定性和活性表现。

半胱氨酸等电点

半胱氨酸等电点

半胱氨酸等电点一、概述半胱氨酸是一种重要的氨基酸,其等电点是指在特定条件下,半胱氨酸分子带有零净电荷的pH值。

等电点的研究对于理解半胱氨酸的性质及其在生物体内的功能具有重要意义。

本文将深入探讨半胱氨酸等电点的定义、计算方法、影响因素以及在生物学中的作用。

二、等电点的定义在溶液中,半胱氨酸分子会发生电离,根据溶液的pH值,半胱氨酸分子可能带有正电荷或负电荷。

等电点是指当半胱氨酸分子带有零净电荷时,所对应的pH值。

在低于等电点的pH条件下,半胱氨酸分子会带有正电荷,主要是由于其羧基失去一个质子(H+),形成带正电荷的离子。

而在高于等电点的pH条件下,半胱氨酸分子会带有负电荷,由于其氨基接收一个质子(H+),形成带负电荷的离子。

三、等电点的计算方法计算半胱氨酸的等电点可以使用一些计算公式,其中较为常见的方法是综合使用两种氨基酸的pKa值。

半胱氨酸的pKa值为1.92(羧基的pKa值)和8.18(氨基的pKa值),根据以下公式可以计算出半胱氨酸的等电点:等电点 = (pKa1 + pKa2) / 2根据上述公式,半胱氨酸的等电点约为5.05。

四、影响等电点的因素等电点的数值受多种因素的影响,以下是几个主要因素:1. 溶液的离子强度溶液的离子强度对半胱氨酸等电点有显著影响。

当溶液中存在大量电解质时,半胱氨酸的等电点会有所偏移。

2. 离子环境半胱氨酸在生物体内的等电点可能会受到周围氧化还原环境的影响。

在一些具有还原性活性物质存在的细胞环境中,半胱氨酸的等电点可能会发生变化。

3. 分子结构半胱氨酸的分子结构也会对其等电点产生影响。

由于半胱氨酸具有较大的含硫基团,其分子结构可能导致其等电点略有偏移。

五、生物学中的作用半胱氨酸在生物体内扮演着重要的角色,其等电点的调节对于维持生物体正常运行具有重要意义。

1. 氧化还原反应参与者半胱氨酸可参与氧化还原反应,作为抗氧化剂的一部分,帮助细胞清除自由基等有害物质。

在氧化还原反应中,半胱氨酸的等电点调节能够使其更好地发挥其抗氧化功能。

  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

(2)
N H3
+
N H2
+
( Ⅱ) ( Ⅲ)
+
H3 N
(CH2) 4CHCOO -
K a3
+
H2 N
(CH2) 4CHCOO -
+ H + , p Ka3 = 10. 53.
(3)
N H2
+
N H2
+
( Ⅲ) ( Ⅳ)
根据 (1) , (2) , (3) 式 ,达平衡时 ,可写出下列关系式 :
K a1
=
[
Ⅱ] [ H + [ Ⅰ]
]
,
K a2
=
[
Ⅲ] [ H + [ [ H + [ Ⅲ]
]1

[
Ⅰ]
=
[
Ⅱ] [ H + K a1
]
,
[
Ⅱ]
=
[
Ⅲ] [ H + K a2
]
,
[
Ⅳ]
=
K a3 [ [H+
Ⅲ] ]
.
在等电点时 ,主要离子形式为 ( Ⅲ) ,且[ 阳离子 ] = [ 阴离子 ] ,则有[ Ⅰ] + [ Ⅱ] = [ Ⅳ] . 因为
2 酸性氨基酸的等电点 (p I) 与 p Ka 的关系
以天冬氨酸为例. 在天冬氨酸盐酸盐的电离平衡中 ,也有三个可解离的 H+ [1 ] :
HOOCCH2CHCOO H K a1 HOOCCH2CHCOO - + H + , p Ka1 = 1. 88 ,
(1)
N H3
+
N H3
+
( Ⅰ) ( Ⅱ)
Ξ 收稿日期 :1995 —06 —14 © 1994-2009 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved.
98 曲阜师范大学学报 (自然科学版) 1995 年
摘 要 根据氨基酸的电离平衡 ,讨论了碱性和酸性氨基酸的等电点与 p Ka 的关系 ,得到
氨基酸的等电点的计算公式 。
关键词 电离平衡 等电点 氨基酸 分类号 O621
1 碱性氨基酸的等电点( pI) 与 p Ka 的关系
以赖氨酸为例. 在赖氨酸盐酸盐的电离平衡式中 ,有三种可解离的 H+ [1 ] :
HOOCCH2CHCOO - K a2 HOOCCH2CHCOO H + H + , p Ka2 = 3. 65 ,
(2)
N H3
+
N H3
+
( Ⅱ) ( Ⅲ)
- OOCCH2CHCOO - K a3 - OOCCH2CHCOO - + H + , p Ka3 = 9. 60.
K a1 µ K a2 , K a2 µ K a3 .
假定在等电点附近 (1) 式几乎完全电离 ,即[ Ⅰ]≈0 ,则有[ Ⅱ] = [ Ⅳ] ,
[
Ⅲ] [ H + K a2
]
=
K a3 [ Ⅲ] [H+ ]
,
[
H+
]2
=
K a1
K a2
,
所以 p I = p H =
1 2
(p K a2
+ p K a3) .
第 1 期 刘崇凤等 :氨基酸的等电点与 p Ka 的关系 99
综合各种氨基酸的 p I 与 p Ka 的关系式 ,若用 n 表示氨基酸完全质子化时带正电荷的基 团数 ,用 p Ka n 或 Ka n + 1代表第 n 个可解离基团的 p Ka 值 ,则氨基酸的 p I 与 p Ka 的关系可用 下面的通式表示 :

22 卷 第 1 1996 年 1 月

Jo
曲 urnal
阜 of
师范大学 Qufu Normal
学报 U niversit y
Vol. 22 Jan.
No . 1996
1
氨基酸的等电点与 p Ka 的关系Ξ
刘崇凤 付彩霞
(滨州医学院化学教研室 ,256603 ,山东省滨州市)
Abstract Based on t he ionized equilibrium of amino acids , t he relationship between isoelec2 t ric point and p Ka values of t he acidic and basic amino acid is discussed. And a calculating formula of isoelect ric point of amino acids is concluded.
K a3 ν K a1 , K a3 ν K a21
假定在等电点附近 (3) 式几乎不电离 ,即[ Ⅳ]≈0 ,则有[ Ⅰ] = [ Ⅲ] ,
[
Ⅱ] [ H + Ka1
]
=
Ka2 [ Ⅱ] [H+ ]
,
[ H +
]2
=
Ka1 Ka21
所以 p I = p H =
1 2
(p Ka1
+ p Ka2) .
1 2
(p K a2 + p Ka2 + 1)
=
1 2
(p K a2 + p K a3) .
参考文献
1 Merck Index. 9t h ed , Merck Company , Rahway. 1976 ,112 (1) :733 2 徐景达主编. 有机化学. 北京 :人民卫生出版社 ,1984. 289~290
ON THE RELATIONSHIP BETWEEN ISOEL ECTRIC POINT AND p Ka VAL UES OF THE AMINO ACIDS
L i u Chongf eng Fu Cai x i a
( Teaching and Research Section of Chemistry , Binzhou Medical College , 256603 , Binzhou , Shandong)
(3)
N H3
+
N H3
+
( Ⅲ) ( Ⅳ)
与赖氨酸相似 ,达平衡时 ,可写出下列关系式 :
[
Ⅰ]
=
[
Ⅱ] [ H + K a1
]
,
[
Ⅲ]
=
K a2 [ Ⅱ] [H+ ]
,
[
Ⅳ]
=
K a3 [ [H+
Ⅲ] ]
1
等电点时 ,主要离子形式为 ( Ⅱ) ,且[ 阳离子 ] = [ 阴离子 ] ,则有[ Ⅰ] + [ Ⅲ] = [ Ⅳ]1 因为
+
H3N (CH2) 4CHCOO H
K a1
+
H3 N
(CH2) 4CHCOO -
+ H + , p Ka1 = 2. 18 ,
(1)
N H3
+
N H3
+
( Ⅰ) ( Ⅱ)
+
H3 N
(CH2) 4CHCOO -
K a2
+
H3N (CH2) 4CHCOO H
+ H + , p Ka2 = 8. 95 ,
Key words ionized equilibrium isoelect ric point amino acids
© 1994-2009 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved.
3 讨 论
由中性[2 ] 、碱性及酸性氨基酸的 p I 与 p Ka 的关系式可以看出 ,无论何种氨基酸其等电点 总是位于两个 p Ka 值之间 ,且在数值上近代等于两 p Ka 值的算术平均值 ,这与实验测定一致.
© 1994-2009 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved.
p I =
1 2
(p Ka n
+ p Ka n + 1) .
对中性和酸性氨基酸 , n = 1 ,
p I =
1 2
(p K a1 + p Ka1 + 1)
=
1 2
(p K a1 + p K a2) .
对碱性氨基酸 , n = 2 ,
p I =
相关文档
最新文档