氨基酸的等電點(diǎn)

關(guān)于氨基酸的等電點(diǎn)蛋白質(zhì)(protein)是生命現(xiàn)象的物質(zhì)基礎(chǔ)，氨基酸(aminoacid)是蛋白質(zhì)的基本結(jié)構(gòu)單位。天然存在于蛋白質(zhì)中的氨基酸共有20種。氨基酸的一般結(jié)構(gòu)為

第2頁,共11頁，2024年2月25日，星期天

氨基酸既含有能釋放H+

的基團(tuán)(如羧基)。也含有接受H+

的基團(tuán)(如氨基)，因此是兩性化合物，亦稱兩性電解質(zhì)或兼性離子。

氨基酸的兩性形式示意圖

第3頁,共11頁，2024年2月25日，星期天

酸性氨基酸：天冬氨酸(Asp)、谷氨酸(Glu)

堿性氨基酸：賴氨酸(Lys)、精氨酸(Arg)、組氨酸(His)

20種常見天然氨基酸中3個(gè)有堿性取代基，能和H+結(jié)合，稱為堿性氨基酸；4個(gè)有酸性取代基，可以離解出H+，稱為酸性氨基酸；大多數(shù)為中性氨基酸第4頁,共11頁，2024年2月25日，星期天

氨基酸的等電點(diǎn)(isoelectricpoint)：氨基酸的等電點(diǎn)在一定pH條件下,某種氨基酸接受或給出質(zhì)子的程度相等,分子所帶的凈電荷為零,此時(shí)溶液的pH值就稱為該氨基酸的等電點(diǎn)(pI)

NH3+NH3+NH2|+OH-|+OH-|H-C-COOH========H-C-COO-======H-C-COO-

|+H+|+H+

|RRR

陽離子兩性離子陰離子

pH<pIpH=pIpH>pI第5頁,共11頁，2024年2月25日，星期天

氨基酸等電點(diǎn)的計(jì)算公式：pH=(pKn+pKn+1)/2n:氨基酸（或多肽）完全質(zhì)子化時(shí)帶正電荷基團(tuán)數(shù)pK:解離基團(tuán)的解離常數(shù)等電點(diǎn)時(shí)溶液的pH與氨基酸的濃度無關(guān)。通常氨基酸的的酸解離與堿解離的程度不同，純氨基酸溶液不能達(dá)到其等電點(diǎn)，可以通過加入酸或堿調(diào)節(jié)其pH以達(dá)到等電點(diǎn)pH第6頁,共11頁，2024年2月25日，星期天等電點(diǎn)的計(jì)算步驟

先將氨基酸/多肽可解離基團(tuán)的pK值自小到大按順序排列判斷n值判斷氨基酸的分類酸性氨基酸和中性氨基酸的完全質(zhì)子化數(shù)n=1堿性氨基酸的完全質(zhì)子化數(shù)n=2第7頁,共11頁，2024年2月25日，星期天等電點(diǎn)的應(yīng)用1電泳分離應(yīng)用氨基酸的分離與分析氨基電泳：帶電顆粒在電場中移動(dòng)的現(xiàn)象稱為電泳酸不同（pI不同，大小不同），在電場中泳動(dòng)速度不同，因此可以通過電泳將氨基酸彼此分開當(dāng)pH=pI時(shí)，氨基酸呈兼性離子，在電場中不移動(dòng)當(dāng)pH>pI時(shí)，氨基酸帶負(fù)電荷，在電場中向正極移動(dòng)當(dāng)pH<pI時(shí)，氨基酸帶正電荷，在電場中向負(fù)極移蛋白質(zhì)在高于或低于其等電點(diǎn)的溶液中是帶電的，在電場中能向電場的正極或負(fù)極移動(dòng)，從而分離蛋白質(zhì)。根據(jù)支撐物不同，有薄膜電泳、凝膠電泳等。

第8頁,共11頁，2024年2月25日，星期天等電點(diǎn)應(yīng)用2蛋白質(zhì)沉淀與分離

處于等電點(diǎn)的蛋白質(zhì)溶解度最小。當(dāng)?shù)鞍踪|(zhì)混合物的pH被調(diào)到其中一種成分的等電點(diǎn)時(shí)，該蛋白質(zhì)將大部分或全部沉淀下來。那些等電點(diǎn)高于或低于該pH的蛋白質(zhì)仍保留在溶液中，可利用此性質(zhì)進(jìn)行蛋白質(zhì)的分離。這樣沉淀出來的蛋白質(zhì)保持天然構(gòu)象，能再溶解于水并具有天然的活性第9頁,共11頁，2024年2月25日，星期天參考文獻(xiàn)<1>李克安《分析化學(xué)教程》

北京大學(xué)出版社出版2005年5月第1版<2>陳閱增《普通生物學(xué)生命科學(xué)通論》

高等教育出版社1997年出版/biochemistry/htm/lhtx01.