氨基酸的酸碱性质 一 AA的兼性离子形式 AA熔点很高 200摄氏度以上 AA能使水的介电常数增高 乙醇 丙酮却使水的介电常数降低 解释 AA在晶体或水中以兼性离子的形式存在 作用力 强大异性电荷之间的静电吸引 二 AA的两性解离 酸碱质子理论酸碱可互相转化1 AA在水中 既起酸 质子供体 的作用 有起碱 质子受体 的作用2 AA完全质子化时 可看成是多元酸 侧链不解离的中性AA可看作二元酸 酸性AA和碱性AA可看成三元酸 HAA H pH pKa Log A HA 1 pKa 就是HA50 解离 碱 酸 时溶液的pH值 Ka 就是此时溶液的 H 2 当HA50 解离时 溶液的pH值等于pKa 3 pH pKa 时 碱 酸 50 解离 pH pKa 时 碱 酸 50 解离 pH 碱 50 解离 Ka Ka H A HA Handerson Hasselbalch公式 给pK 1和pK 2等数据 可算出在任一pH条件下一种氨基酸的各种离子的比例 pH pKa log A HA 氨基酸的两性解离和酸碱滴定曲线 羧基pK1在2 0左右 当pH 3 5 羧基以 COO 形式存在 氨基pK2在9 4左右 当pH 8 0时 氨基以 NH 3形式存在 在pH3 5 8 0时 带有相反电荷 在pH2 34和pH9 60处 Gly具有缓冲能力 起点 100 Gly 净电荷 1第一拐点 50 Gly 50 Gly 平均净电荷 0 5pH pK lg Gly Gly pK1 2 34第二拐点 100 Gly 净电荷 0等电点pI第三拐点 50 Gly 50 Gly 平均净电荷 0 5pH pK2 lg Gly Gly pK2 9 6终点 100 Gly 净电荷 1 AA的带电状况与溶液的pH值有关 改变pH可以使AA带上正电荷或负电荷 亦可使它处于正负电荷数相等即净电荷为零的兼性离子状况 pI Isoelectricpoint 在一定pH环境下 氨基酸游离成阴 阳离子的程度及趋势相等或不游离 氨基酸不带电荷或所带电荷数相等 而成为兼性离子 Zwitterion 在电场中既不向阳极也不向阴极迁移时的pH值 1 氨基酸的离解性质 氨基酸在结晶形态或在水溶液中 不以游离的羧基或氨基形式存在 而是离解成两性离子 在两性离子中 氨基是以质子化 NH3 形式存在 羧基是以离解状态 COO 存在 在不同的pH条件下 两性离子的状态也随之发生变化 pH1710净电荷 10 1正离子两性离子负离子等电点pI 氨基酸的两性解离性质及等电点 pI pH pI净电荷 0 pH pI净电荷为正 pH pI净电荷为负 pK 1 pK 2 当氨基酸溶液在某一定pH值时 使某特定氨基酸分子上所带正负电荷相等 成为两性离子 在电场中既不向阳极也不向阴极移动 此时溶液的pH值即为该氨基酸的等电点 isoelctricpoint 对侧链R基不解离的中性AA而言 其等电点是它的 和 的算术平均值 等电pH值与离子浓度无关 只决定于兼性离子 R0 两侧的pK 值 甘氨酸滴定曲线 甘氨酸盐酸盐 A 等电点甘氨酸 A 甘氨酸钠 A 谷氨酸 A 和赖氨酸 B 滴定曲线和等电点计算 B 对有三个可解离基团的AA 如Asp Lys 只需写出其解离公式 取兼性离子两边的pK 值的平均值 则得其pI值 pIAsp 1 2 pK pKR 1 2 2 09 3 86 2 98pILys 1 2 pK2 pKR 1 2 8 95 10 53 9 74 在等电点以上任何pH AA带负电 在等电点以下任何pH AA带正电 等电点 isoelectricpoint pI aamayhavenegative positiveorzeronetcharge ThenetchargeofanaaisaffectedbythepHofsolution AtitspI itbearsnonetcharge pH pInegativechargepH pIpositivechargeApplication electrophoresisAsppI2 97AsnpI5 41 Gly的等电点 2 氨基酸的等电点 当溶液浓度为某一pH值时 氨基酸中所含的 NH3 和 COO 数目正好相等 净电荷为0 这一pH值即为氨基酸的等电点 pI 在等电点时 氨基酸既不向正极也不向负极移动侧链不含离解基团的中性氨基酸 其等电点是它的pK 1和pK 2的算术平均值 pI pK 1 pK 2 2同样 对于侧链含有可解离基团的氨基酸 其pI值也决定于两性离子两边的pK 值的算术平均值 酸性氨基酸 pI pK 1 pK R COO 2硷性氨基酸 pI pK 2 pK R NH2 2 pH pI时 aa带负电荷 COOH解离成 COO 向正极移动 pH pI时 aa净电荷为零pH pI时 aa带正电荷 NH2解离成 NH3 向负极移动 一种氨基酸的可解离基团可以带电或中性状态存在 这取决于它的pK值和溶液的pH a 组氨酸有3种可解离基团 写出相应于每个pK值的3种解离状态的平衡方程式 每种解离状态下的组氨酸分子的净电荷是多少 b 在pH1 4 8和12时 组氨酸的净电荷分别是多少 将每一pH下的组氨酸置于电场中 它们将向阴极还是阳极迁移