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氨基酸分类及等电点的计算方法

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等电点:

某一氨基酸处于净电荷为零的兼性离子状态时的介质pH,用pl表示

中性氨基酸的羧基解离程度大于氨基,故其pI偏酸,pI值略小于7.0,等电点一般在5~6.3之间;酸性氨基酸的羧基解离程度更大,pI明显小于7.0,等电点一般在2.8~3.2之间。;碱性氨基酸的氨基解离程度明显大于羧基等,故其pI大于7.0,等电点一般在7.6~10.8之间;在一定的pH条件下,氨基与羧基的解离程度相等,静电荷为零,此时溶液的pH即为其等电点。

各种氨基酸在其等电点时,溶解度最小,因而用调节等电点的方法,可以分离氨基酸的混合物。

氨基酸形成内盐:氨基酸的晶体是以偶极离子的形式存在。这种偶极离子是分子内的氨基与羧基成盐的结果,故又叫内盐。

核酸的等电点比较低。如DNA的等电点为4~4.5,RNA的等电点为2~2.5。

在氨基酸溶液中存在如下平衡,在一定的pH值溶液中,正离子和负离子数量相等且浓度都很低,而偶极浓度最高,此时电解以偶极离子形式存在,氨基酸不移动。这时溶液的pH值便是该氨基酸的等电点。

蛋白氨酸、缬氨酸、异亮氨酸、赖氨酸、苏氨酸、色氨酸、苯丙氨酸,丙氨酸、谷氨酸、天门冬氨酸、甘氨酸、胱氨酸、脯氨酸、酷氨酸、丝氨酸、脯氨酸

20种蛋白质氨基酸在结构上的差别取决于侧链基团R的不同。通常根据R基团的化学结构或性质将20种氨基酸进行分类

根据侧链基团的极性

1、非极性氨基酸(疏水氨基酸):8种 丙氨酸(Ala)缬氨酸(Val)亮氨酸(Leu)异亮氨酸(Ile)脯氨酸(Pro)苯丙氨酸(Phe) 色氨酸(Trp)蛋氨酸(Met)

2、极性氨基酸(亲水氨基酸):

1)极性不带电荷:7种 甘氨酸(Gly)丝氨酸(Ser)苏氨酸(Thr)半胱氨酸(Cys) 酪氨酸(Tyr)天冬酰胺(Asn)谷氨酰胺(Gln)

2)极性带正电荷的氨基酸(碱性氨基酸): 3种 赖氨酸(Lys)精氨酸(Arg)组氨酸(His)

3)极性带负电荷的氨基酸(酸性氨基酸): 2种 天冬氨酸(Asp)谷氨酸(Glu) 根据氨基酸分子的化学结构

1、 脂肪族氨基酸: 丙、缬、亮、异亮、蛋、天冬、谷、赖、精、甘、丝、苏、半胱、天冬酰胺、谷氨酰胺

2、 芳香族氨基酸:苯丙氨酸、酪氨酸

3、 杂环族氨基酸:组氨酸、色氨酸

4、 杂环亚氨基酸:脯氨酸

等电点的计算

1)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;(K1:-COOH电离常数;K2:-NH3电离常数)

以Gly为例:

2)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。

a. 酸性氨基酸:pI = (pK1 + pKR-COO- )/2

以Asp为例:

b. 碱性氨基酸:pI = (pKR-NH2 + pK2 )/2

以Lys为例:


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