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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(aminoacid)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(Arg)、组氨酸(Hi
2、s)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)：氨氨基酸的等电点在一定基酸的等电点在一定pH条件下条件下,某种氨基某种氨基酸接受或给出质子的程度相等酸接受或给出质子的程度相等,分子所带的分子所带的净电荷为零净电荷为零,此时溶液的此时溶液的pH值就称为该氨值就称为该氨基酸的等电点基酸的等电点(pI)NH3+NH3+NH2|+OH-|+OH-|H-C-COOH=H-C-COO-=H-C-COO-|+H+|+H+|RRR阳离子阳离子两性离
3、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)/2n: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，纯氨基酸溶液不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能达到其等电点，可以通过加入酸或碱调节其pH以以达到等电点达到等电点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
4、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），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
5、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，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处于于等等电电点点的的蛋蛋白白质质溶
6、溶解解度度最最小小。当当蛋蛋白白质质混混合合物物的的pH被被调调到到其其中中一一种种成成分分的的等等电电点点时时，该该蛋蛋白白质质将将大大部部分分或或全全部部沉沉淀淀下下来来。那那些些等等电电点点高高于于或或低低于于该该pH的的蛋蛋白白质质仍仍保保留留在在溶溶液液中中，可可利利用用此此性性质质进进行行蛋蛋白白质质的的分分离离。这这样样沉沉淀淀出出来来的的蛋蛋白白质质保保持持天天然然构构象象，能能 再再 溶溶 解解 于于 水水 并并 具具 有有 天天 然然 的的 活活 性性参考文献参考文献李克安分析化学教程李克安分析化学教程北京大学出版社出版北京大学出版社出版2005年年5月第月第1版版陈阅增普通生物学陈阅增普通生物学-生命科学通论生命科学通论高等教育出版社高等教育出版社1997年出版年出版http:/=210939&page=1谢谢谢谢观观赏赏
