氨基酸等电点的计算和应用

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,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(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(isoelectric point)：,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),NH,3,+,NH,3,+,NH,2,|+OH,-,|+OH,-,|,H-C-COOH =H-C-COO,-,=H-C-COO,-,|+H,+,|+H,+,|,R R R,阳离子 两性离子 阴离子,pHpI,氨基酸等电点的计算,公式,：pH=(pK,n,+pK,n+1,)/2,n: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pHpI时，氨基酸带负电荷，在电场中向正极移动,当pHpI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,北京大学出版社出版2005年5月第1版,陈阅增普通生物学-生命科学通论,高等教育出版社1997年出版,谢谢观赏,