氨基酸等电点

1、 氨基酸等电点氨基酸等电点的计算和应用的计算和应用04081096 郑芳芳郑芳芳蛋白质(protein)是生命现象的物质基础，氨基酸(amino acid)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氨基酸既含有能释放h+ 的基团的基团(如羧基如羧基)。也含。也含有接受有接受h+ 的基团的基团(如氨基如氨基)，因此是两性化合物，因此是两性化合物，亦称两性电解质或兼性离子。亦称两性电解质或兼性离子。 氨基酸的两性形式示意图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(a

2、rg)、 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 氨基酸的等电点氨基酸的等电点(isoelectric point)：氨基氨基酸的等电点在一定酸的等电点在一定 ph条件下条件下,某种氨基酸某种氨基酸接受或给出质子的程度相等接受或给出质子的程度相等,分子所带的净分子所带的净电荷为零电荷为零,此时溶液的此时溶液的ph值就称为该氨基值就称为该氨基酸的等电点酸的等电点(pi) nh3+ nh3+ nh2 | +oh- | +oh- | h-c-cooh = h-c-coo- = h-

3、c-coo- | +h+ | +h+ | r r r 阳离子阳离子 两性离子两性离子 阴离子阴离子 phpi 氨基酸等电点的计算氨基酸等电点的计算公式公式：ph=(pkn+pkn+1)/2 n:氨基酸（或多肽）完全质子化时带正电荷基团数氨基酸（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解离基团的解离常数 等电点时溶液的等电点时溶液的ph与氨基酸的浓度无关。通常氨基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

4、点以达到等电点ph等电点的计算步骤等电点的计算步骤 先将氨基酸先将氨基酸/多肽可解离基团的多肽可解离基团的pk值自小到大值自小到大按顺序排列按顺序排列 判断判断n值值 判断氨基酸的分类判断氨基酸的分类 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碱性氨基酸的完全质子化数 n=2 等电点的应用等电点的应用1-电泳分离电泳分离 应用应用-氨基酸的分离与分析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氨基电泳：带电颗粒在电场中移动的现象称为电泳 酸不同（酸不同（pi不同，大小不同），在电场中泳动速度不同，不同，大小不同

5、），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因此可以通过电泳将氨基酸彼此分开 当当ph=pi时，氨基酸呈兼性离子，在电场中不移动时，氨基酸呈兼性离子，在电场中不移动 当当phpi时，氨基酸带负电荷，在电场中向正极移动时，氨基酸带负电荷，在电场中向正极移动 当当phpi时，氨基酸带正电荷，在电场中向负极移时，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。据支撑物不同，

6、有薄膜电泳、凝胶电泳等。等电点应用等电点应用2-蛋白质沉淀与分离蛋白质沉淀与分离 处于等电点的蛋白质溶解度最小。当蛋处于等电点的蛋白质溶解度最小。当蛋白质混合物的白质混合物的 ph 被调到其中一种成分的等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。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那些等电点高于或低于该 ph的蛋白质仍保的蛋白质仍保留在溶液中，可利用此性质进行蛋白质的分留在溶液中，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，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能再溶解于水并具有天然的活性参考文献参考文献 李克安李克安分析化学教程分析化学教程 北京大学出版社出版北京大学出版社出