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1、氨基酸的酸堿性質(zhì)(一)AA的兼性離子形式--.AA熔點(diǎn)很高,200攝氏度以上。--.AA能使水的介電常數(shù)增高,乙醇、丙酮卻使水的介電常數(shù)降低。解釋?zhuān)篈A在晶體或水中以兼性離子的形式存在作用力:強(qiáng)大異性電荷之間的靜電吸引(二)AA的兩性解離酸堿質(zhì)子理論酸堿可互相轉(zhuǎn)化1.AA在水中:既起酸(質(zhì)子供體)的作用。有起堿(質(zhì)子受體)的作用2.AA完全質(zhì)子化時(shí),可看成是多元酸,側(cè)鏈不解離的中性AA可看作二元酸,酸性AA和堿性AA可看成三元酸HAA-+H+pH=pKa/+Log[A-]/[HA](1)pKa/就是HA50%解離([堿]=[酸])時(shí)溶液的pH值,Ka
2、/就是此時(shí)溶液的[H+](2)當(dāng)HA50%解離時(shí),溶液的pH值等于pKa/(3)pH=pKa/時(shí),[堿]=[酸](50%解離)pH>pKa/時(shí),[堿]>[酸](>50%解離)pH[堿](<50%解離)Ka/Ka/=[H+][A-]/[HA]Handerson-Hasselbalch公式:給pK‘1和pK’2等數(shù)據(jù),可算出在任一pH條件下一種氨基酸的各種離子的比例。pH=pKa+log[A-]/[HA]氨基酸的兩性解離和酸堿滴定曲線(xiàn)α-羧基pK1在2.0左右,當(dāng)pH>3.5,α-羧基以-COO-形式存在。α-氨基pK2在9.4左右,當(dāng)
3、pH<8.0時(shí),α-氨基以α-NH+3形式存在。在pH3.5-8.0時(shí),帶有相反電荷。在pH2.34和pH9.60處,Gly具有緩沖能力。起點(diǎn):100%Gly+凈電荷:+1第一拐點(diǎn):50%Gly+,50%Gly±平均凈電荷:+0.5pH=pK+lg[Gly±]/[Gly+]=pK1=2.34第二拐點(diǎn):100%Gly±凈電荷:0等電點(diǎn)pI第三拐點(diǎn):50%Gly±,50%Gly-平均凈電荷:-0.5pH=pK2+lg[Gly-]/[Gly±]=pK2=9.6終點(diǎn):100%Gly-凈電荷:-1AA的帶電狀況與溶液的pH值有關(guān)。改變pH可以使AA帶上正電荷或負(fù)電
4、荷,亦可使它處于正負(fù)電荷數(shù)相等即凈電荷為零的兼性離子狀況。pI(Isoelectricpoint):在一定pH環(huán)境下,氨基酸游離成陰、陽(yáng)離子的程度及趨勢(shì)相等或不游離(氨基酸不帶電荷或所帶電荷數(shù)相等)而成為兼性離子(Zwitterion),在電場(chǎng)中既不向陽(yáng)極也不向陰極遷移時(shí)的pH值。1.氨基酸的離解性質(zhì)氨基酸在結(jié)晶形態(tài)或在水溶液中,不以游離的羧基或氨基形式存在,而是離解成兩性離子。在兩性離子中,氨基是以質(zhì)子化(-NH3+)形式存在,羧基是以離解狀態(tài)(-COO-)存在。在不同的pH條件下,兩性離子的狀態(tài)也隨之發(fā)生變化。pH1710凈電荷+10-1正離子兩性離
5、子負(fù)離子等電點(diǎn)pI氨基酸的兩性解離性質(zhì)及等電點(diǎn)(pI)pH=pI凈電荷=0pHpI凈電荷為負(fù)CHRCOOHNH3+CHRCOONH2CHRCOONH3++H++OH-+H++OH-(pK′1)(pK′2)當(dāng)氨基酸溶液在某一定pH值時(shí),使某特定氨基酸分子上所帶正負(fù)電荷相等,成為兩性離子,在電場(chǎng)中既不向陽(yáng)極也不向陰極移動(dòng),此時(shí)溶液的pH值即為該氨基酸的等電點(diǎn)(isoelctricpoint)。對(duì)側(cè)鏈R基不解離的中性AA而言,其等電點(diǎn)是它的()和()的算術(shù)平均值∴等電pH值與離子濃度無(wú)關(guān),只決定于兼性離子(R0)兩側(cè)的pK'值。甘氨酸滴定
6、曲線(xiàn)甘氨酸鹽酸鹽(A+)等電點(diǎn)甘氨酸(A?)甘氨酸鈉(A-)一氨基一羧基AA的等電點(diǎn)計(jì)算:pI=2pK′1+pK′2谷氨酸(A)和賴(lài)氨酸(B)滴定曲線(xiàn)和等電點(diǎn)計(jì)算一氨基二羧基AA的等電點(diǎn)計(jì)算:pI=2pK′1+pK′2二氨基一羧基AA的等電點(diǎn)計(jì)算:pI=2pK′2+pK′3BApK1pK2pIpIpK3pK3pK2pK1加入的OH-mL數(shù)加入的OH-mL數(shù)pHpH對(duì)有三個(gè)可解離基團(tuán)的AA,如Asp、Lys,只需寫(xiě)出其解離公式,取兼性離子兩邊的pK'值的平均值,則得其pI值。pIAsp=1/2(pK1'+pKR')=1/2(2.09+3.86)=2.98p
7、ILys=1/2(pK2'+pKR')=1/2(8.95+10.53)=9.74∴在等電點(diǎn)以上任何pH,AA帶負(fù)電,在等電點(diǎn)以下任何pH,AA帶正電。等電點(diǎn)(isoelectricpoint,pI)aamayhavenegative,positiveorzeronetcharge.ThenetchargeofanaaisaffectedbythepHofsolution.AtitspI,itbearsnonetcharge.pH>pInegativechargepH8、sppI2.97AsnpI5.41Gly的等電點(diǎn)2.氨基酸的等電點(diǎn)當(dāng)溶液濃度為某