氨基酸的酸碱性质

1、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 1aa在水中：既起酸（质子供体）的作用。有起碱（质子受体）的作用 2aa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,ha a- + h+ ph=pka/ +loga-ha （1）pka/ 就是ha50%解离（碱 = 酸）时溶液的ph值，ka/就是此时溶液的

2、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pk1和pk2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ph3.5，-羧基以-coo-形式存在。 -氨基pk2在9.4左右，当ph8.0时，-氨基以-nh+3形式存在。 在ph3.5-8.0时，带有相反电荷。,

3、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：+0.5 ph=pk+lggly/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：-0.5 ph=pk2+lggly-/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( isoelectric poi

4、nt)：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。,ph 1 7 10 净电荷 +1 0 -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

5、电荷为正,ph pi 净电荷为负,(pk1),(pk2),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(isoelctric point)。,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

6、pk值的平均值，则得其pi值。,piasp=1/2 (pk+pkr)=1/2 (2.09+3.86) =2.98 pilys =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 (isoelectric point, pi ） aa may have negative, positive or zero net charge.the net charge of an aa is affected by the ph of solution. at its pi, it bears no net

7、charge. ph pi negative charge phpi positive charge application : electrophoresis asp pi 2.97 asn pi 5.41,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pk1和pk2的算术平均值：pi = (pk1 + pk2 )/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 = (pk1 + pkr-coo- )/2 硷性氨基酸：pi = (pk2 + pkr-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。