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氨基酸等电点的计算和应用 04081096郑芳芳 蛋白质 protein 是生命现象的物质基础 氨基酸 aminoacid 是蛋白质的基本结构单位 天然存在于蛋白质中的氨基酸共有20种 氨基酸的一般结构为 氨基酸既含有能释放H 的基团 如羧基 也含有接受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 氨基酸的两性形式示意图 酸性氨基酸 天冬氨酸 Asp 谷氨酸 Glu 碱性氨基酸 赖氨酸 Lys 精氨酸 Arg 组氨酸 His 20种常见天然氨基酸中3个有碱性取代基 能和H 结合 称为碱性氨基酸 4个有酸性取代基 可以离解出H 称为酸性氨基酸 大多数为中性氨基酸 氨基酸的等电点 isoelectricpoint 氨基酸的等电点在一定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 RRR阳离子两性离子阴离子pHpI 氨基酸等电点的计算公式 pH pKn pKn 1 2n 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等电点时溶液的pH与氨基酸的浓度无关 通常氨基酸的的酸解离与碱解离的程度不同 纯氨基酸溶液不能达到其等电点 可以通过加入酸或碱调节其pH以达到等电点pH 等电点的计算步骤先将氨基酸 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 等电点的应用1 电泳分离 应用 氨基酸的分离与分析氨基电泳 带电颗粒在电场中移动的现象称为电泳酸不同 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 蛋白质在高于或低于其等电点的溶液中是带电的 在电场中能向电场的正极或负极移动 从而分离蛋白质 根据支撑物不同 有薄膜电泳 凝胶电泳等 等电点应用2 蛋白质沉淀与分离 处于等电点的蛋白质溶解度最小 当蛋白质混合物的pH被调到其中一种成分的等电点时 该蛋白质将大部分或全部沉淀下来 那些等电点高于或低于该pH的蛋白质仍保留在溶液中 可利用此性质进行蛋白质的分离 这样沉淀出来的蛋白质保持天然构象 能再溶解于水并具有天然的活性 参考文献 李克安 分析化学教程
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