两性离子与等电点(Zwitterions and pI)1.pdfVIP

两性离⼦与等电点(Zwitterions andpI) 1. 两性离⼦就是具有双极性的离⼦(A zwitterion is a dipolar ion). 2. 氨基酸同时带有碱性的氨基和酸性的羧基，所以就具有两性解离的性 质，即可以以两性离⼦的形式存在(Amino acids are zwitterions, since they contain an amino group and a carboxylic group which can undergo an internal acid-base reaction). 3. 此外，肽、蛋白质、核苷酸和核酸也能够以两性离⼦的形式存在 (Besides, peptides, proteins, nucleotides and nucleic acids also can exist in zwitterions) 4. 具有两性解离性质的分⼦就具有等电点。等电点是⼀个特殊的pH ，在 这个pH 下相应的两性解离分⼦所带有的净电荷刚好是0 （The molecule with acid-base disassociation has a special pH, or isoelectric point- pI, at which its net charge is exactly zero). 在酸性溶液 In acid solution zwitterion protonated 两性离子 质子化 在碱性溶液 In base solution zwitterion deprotonated 两性离子 去质子化 如何确定⼀种氨基酸的等电点 (Determination ofpI of an amino acid) 1. 实验测定- 滴定(By experiment-titration) 2. 计算(By calculation): 对于仅含有2个pKa 的氨基酸来说，pI 就是这两个pKa 的算术平均值； 对于含有3个pKa 的氨基酸来说，将净电荷为0 的哪⼀种形式两侧的2个 pKa 找出来，然后再算⼀下它们的算术平均值(In the case of amino acids with only two pKa, just average two pKa ; In the case amino acids with three pKa, just find two pka around the zwiterrion with zero net charge and average them). 一个疏水氨基酸的等电点的计算 (Calculation ofpI of a hydrophobic AA) 质子化protonated 两性离子 去质子化deprotonated 酸性溶液acid solution 等电点 pI 碱性溶液base solution pH低 low pH pH 高 high pH pI=(pka +pka )/2 1 2 赖氨酸等电点的计算 (Calculation ofpI