At Its Isoelectric pH (pI), an Amin

At Its Isoelectric pH (pI), an Amino Acid Bears No Net Charge
Zwitterions are one example of an isoelectric species—the form of a molecule that has an equal number of positive and negative charges and thus is electrically neutral. The isoelectric
pH, also called the pI, is the pH midway between pKa values for the ionizations on either side of the isoelectric species. For an amino acid such as alanine that has only two dissociating
groups, there is no ambiguity. The first pKa (R—COOH) is 2.35 and the second pKa (R—NH3+) is 9.69. The isoelectric pH (pI) of alanine thus is
For polyprotic acids, pI is also the pH midway between the pKa values on either side of the isoionic species. For example, the pI for aspartic acid is
For lysine, pI is calculated from
Similar considerations apply to all polyprotic acids (eg, proteins), regardless of the number of dissociating groups present. In the clinical laboratory, knowledge of the pI guides selection of
conditions for electrophoretic separations. For example, electrophoresis at pH 7.0 will separate two molecules with pI values of 6.0 and 8.0, because at pH 7.0 the molecule with a pI of
6.0 will have a net positive charge, and that with a pI of 8.0 a net negative charge. Similar considerations apply to understanding chromatographic separations on ionic supports such as
diethylaminoethyl (DEAE) cellulose (see Chapter 4).
PKa Values Vary with the Environment
The environment of a dissociable group affects its pKa. The pKa values of the R groups of free amino acids in an aqueous solution (Table 3–1) thus provide only an approximate guide to
the pKa values of the same amino acids when present in proteins. A polar environment favors the charged form (R—COO– or R—NH3+), and a nonpolar environment favors the
uncharged form (R—COOH or R—NH2). A nonpolar environment thus raises the pKa of a carboxyl group (making it a weaker acid) but lowers that of an amino group (making it a stronger
acid). The presence of adjacent charged groups can reinforce or counteract solvent effects. The pKa of a functional group thus will depend upon its location within a given protein.
Variations in pKa can encompass whole pH units (Table 3–2). pKa values that diverge from those listed by as much as 3 pH units are common at the active sites of enzymes. An extreme
example, a buried aspartic acid of thioredoxin, has a pKa above 9—a shift of more than 6 pH units.
Table 3–2 Typical Range of PKa Typical Range of PKa Values for Ionizable Groups in Proteins
Dissociating Group pKa Range
-Carboxyl 3.5–4.0
Non- COOH of Asp or Glu 4.0–4.8
Imidazole of His 6.5–7.4
SH of Cys 8.5–9.0
OH of Tyr 9.5–10.5
-Amino 8.0–9.0
-Amino of Lys 9.8–10.4
Guanidinium of Arg ~12.0
The Solubility of Amino Acids Reflects Their Ionic Character
The charges conferred by the dissociable functional groups of amino acids ensure that they are readily solvated by—and thus soluble in—polar solvents such as water and ethanol but
insoluble in nonpolar solvents such as benzene, hexane, or ether.
Amino acids do not absorb visible light and thus are colorless. However, tyrosine, phenylalanine, and especially tryptophan absorb high-wavelength (250–290 nm) ultraviolet light. Because
it absorbs ultraviolet light about ten times more efficiently than phenylalanine or tyrosine, tryptophan makes the major contribution to the ability of most proteins to absorb light in the
region of 280 nm.

ผลลัพธ์ (ไทย) 1:

ที่ pH เป็น Isoelectric (ปี่), กรดอะมิโนหมีไม่มีค่าธรรมเนียมสุทธิZwitterions เป็นตัวอย่างหนึ่งเป็นพันธุ์ isoelectric — รูปแบบของโมเลกุลที่มีจำนวนค่าบวก และค่าลบพอ ๆ กัน และจึงเป็นกลางไฟฟ้า การ isoelectricpH ปี่ เรียกว่าเป็นกึ่งกลางระหว่างค่า pKa ionizations ด้านใดด้านหนึ่งของสายพันธุ์ isoelectric pH มีกรดอะมิโนเช่นอะลานีนที่มีเพียงสอง dissociatingกลุ่ม ไม่ย่อไม่ PKa แรก (R – COOH) 2.35 แสนและ pKa สอง (R-NH3 +) เป็น 9.69 PH isoelectric (pI) ของอะลานีนจึงสำหรับกรด polyprotic ปี่อยู่กึ่งกลางระหว่างค่า pKa ด้านใดด้านหนึ่งของสายพันธุ์ isoionic pH ตัวอย่าง ปี่สำหรับ aspartic กรดเป็นแอล-ไลซีน ปี่จะคำนวณจากพิจารณาคล้ายกับกรด polyprotic ทั้งหมด (เช่น โปรตีน), ว่าปัจจุบันกลุ่ม dissociating ออก ในห้องปฏิบัติการทางคลินิก ความรู้พี่แนะนำตัวเลือกสภาพหาด้วย ตัวอย่าง electrophoresis ที่ pH 7.0 จะแยกสองโมเลกุล มีค่า pI 6.0 และ 8.0 เนื่องจากที่ pH 7.0 โมเลกุลกับพี่ของ6.0 จะได้สุทธิบวกค่าธรรมเนียม และที่ มีปี่ของ 8.0 ลบประจุสุทธิ พิจารณาคล้ายกับทำความเข้าใจเกี่ยวกับประโยชน์ chromatographic บน ionic สนับสนุนเช่นdiethylaminoethyl (DEAE) เซลลูโลส (ดูบทที่ 4)ค่า PKa แตกต่างกับสิ่งแวดล้อมสภาพแวดล้อมของกลุ่ม dissociable มีผลกับ pKa ของ ค่า pKa ของกลุ่ม R ของกรดอะมิโนอิสระในการละลาย (ตาราง 3-1) จึงมีเฉพาะคู่มือการประมาณการค่า pKa ของกรดอะมิโนเดียวกันเมื่ออยู่ในโปรตีน สภาพแวดล้อมที่ขั้วโลกให้ความสำคัญในแบบที่คิดค่าธรรมเนียม (R — บิลล์หรือ R — NH3 +), และให้ความสำคัญในสภาพแวดล้อม nonpolarแบบฟอร์ม uncharged (R-COOH หรือ R — NH2) สภาพแวดล้อม nonpolar จึงระดม pKa ของกลุ่ม carboxyl (ทำให้กรดที่แข็งแกร่ง) แต่ออกที่ของกลุ่มอะมิโน (ทำให้ความแข็งแกร่งกรด) ของกลุ่มติดคิดค่าธรรมเนียมสามารถเสริม หรือถอนผลตัวทำละลาย PKa ของกลุ่ม functional ดังนั้นจะขึ้นอยู่กับตำแหน่งภายในโปรตีนที่กำหนดใน pKa สามารถรอบหน่วย pH ทั้งหมด (ตาราง 3-2) ค่า pKa diverge จากรายการหน่วย pH 3 เท่าทั่วไปที่มีใช้งานเว็บไซต์ของเอนไซม์ได้ มีมากตัวอย่าง เป็นกรด aspartic ฝังของ thioredoxin มี pKa เหนือ 9 — กะหน่วย pH มากกว่า 6ตารางที่ 3-2 ช่วงปกติ PKa ช่วงปกติ PKa ค่าสำหรับกลุ่ม Ionizable ในโปรตีนPKa dissociating กลุ่มช่วง-Carboxyl 3.5 – 4.0ไม่ใช่-COOH ของ Asp หรือ Glu 4.0-4.8อิมิดาโซลของเขา 6.5-7.4SH ของ Cys 8.5-9.0โอ้ ของ Tyr 9.5-10.5-อะมิโน 8.0-9.0-อะมิโนของ Lys 9.8-10.4Guanidinium ของอาร์กิวเมนต์ของค่า ~12.0อักขระของ Ionic สะท้อนถึงการละลายของกรดอะมิโนค่าปรึกษา ด้วยกรดอะมิโนกลุ่ม functional dissociable แน่ใจว่า พวกเขาพร้อม solvated โดย — และละลายน้ำได้ดังนั้นในตัวหรือสารทำละลายโพลาร์เช่นน้ำและเอทานอล แต่ไม่ละลายใน nonpolar หรือสารทำละลายเช่นเบนซีน เฮกเซน หรืออีเทอร์กรดอะมิโนไม่ดูดซับแสงที่มองเห็น และไม่มีสี อย่างไรก็ตาม tyrosine, phenylalanine และทริปโตเฟนโดยเฉพาะดูดซับรังสีอัลตราไวโอเลตสูงความยาวคลื่น (nm 250 – 290) เนื่องจากจะดูดซับรังสีอัลตราไวโอเลตประมาณสิบครั้งมีประสิทธิภาพมากขึ้นกว่า phenylalanine tyrosine ทริปโตเฟนทำให้สัดส่วนหลักไปที่ความสามารถของโปรตีนส่วนใหญ่จะดูดซับแสงในการภูมิภาคของ 280 nm

ผลลัพธ์ (ไทย) 2:

ที่ pH Isoelectric มัน (PI), หมีกรดอะมิโนที่ไม่มีค่าใช้จ่ายสุทธิ
Zwitterions เป็นตัวอย่างหนึ่งของ Isoelectric ชนิดรูปแบบของโมเลกุลที่มีจำนวนเท่าของค่าใช้จ่ายในเชิงบวกและเชิงลบและทำให้เป็นฉนวนไฟฟ้า Isoelectric
ค่า pH ที่เรียกว่า pI เป็นกึ่งกลางระหว่างค่า pH ค่า pKa สำหรับ ionizations ที่ด้านข้างของสายพันธุ์ Isoelectric อย่างใดอย่างหนึ่ง สำหรับกรดอะมิโนเช่นอะลานีนที่มีเพียงสอง dissociating
กลุ่มมีความคลุมเครือไม่ pKa แรก (R-COOH) คือ 2.35 และ pKa วินาที (R-NH3 +) เป็น 9.69 ค่า pH Isoelectric (PI) ของอะลานีนจึงเป็น
กรดสำหรับ polyprotic, pI ยังเป็นกึ่งกลางระหว่างค่า pH ค่า pKa ที่ด้านข้างของสายพันธุ์ isoionic อย่างใดอย่างหนึ่ง ตัวอย่างเช่น pI กรด aspartic คือ
สำหรับไลซีน, pI คำนวณจาก
การพิจารณาที่คล้ายกันนำไปใช้กับกรด polyprotic ทั้งหมด (เช่นโปรตีน) ไม่คำนึงถึงจำนวนของกลุ่ม dissociating ปัจจุบัน ในห้องปฏิบัติการทางคลินิกความรู้เกี่ยวกับคู่มือ pI เลือกของ
เงื่อนไขสำหรับการแยก electrophoretic ยกตัวอย่างเช่นอิเล็กที่มีค่า pH 7.0 จะแยกสองโมเลกุลที่มีค่า pI 6.0 และ 8.0 เนื่องจากที่ pH 7.0 กับโมเลกุล pI ของ
6.0 จะมีประจุบวกสุทธิและที่มี pI 8.0 ประจุลบสุทธิ การพิจารณาที่คล้ายกันนำไปใช้กับการแยกสารเข้าใจในการสนับสนุนไอออนิกเช่น
diethylaminoethyl (ดีอีเออี) เซลลูโลส (ดูบทที่ 4).
ค่า PKA แตกต่างกันไปกับสภาพแวดล้อม
สภาพแวดล้อมของกลุ่ม dissociable ผลต่อ pKa ของ ค่า pKa ของกลุ่มวิจัยของกรดอะมิโนอิสระในสารละลาย (ตารางที่ 3-1) จึงให้เพียงตัวอย่างเพื่อ
ค่า pKa ของกรดอะมิโนที่เดียวกันเมื่ออยู่ในโปรตีน สภาพแวดล้อมขั้วโลกโปรดปรานรูปแบบที่เรียกเก็บ (R-COO- หรือ R-NH3 +) และสภาพแวดล้อมที่ไม่มีขั้วโปรดปราน
รูปแบบที่ไม่มีประจุ (R-COOH หรือ R-NH2) สภาพแวดล้อมที่ไม่มีขั้วจึงยก pKa ของกลุ่ม carboxyl (ทำให้เป็นกรดอ่อนค่าลง) แต่ลดของกลุ่มอะมิโน (ทำให้มันแข็งแกร่ง
กรด) การปรากฏตัวของกลุ่มที่เรียกเก็บอยู่ติดกันสามารถเสริมสร้างหรือรับมือกับผลกระทบตัวทำละลาย pKa ของกลุ่มการทำงานจึงจะขึ้นอยู่กับทำเลที่ตั้งที่อยู่ในโปรตีนที่กำหนด.
รูปแบบใน pKa สามารถครอบคลุมทั้งค่า pH หน่วย (ตารางที่ 3-2) ค่า pKa ที่แตกต่างจากที่ระบุไว้โดยเท่า 3 หน่วยค่าความเป็นกรดเป็นเรื่องธรรมดาที่เว็บไซต์ที่ใช้งานของเอนไซม์ มาก
ตัวอย่างเช่นฝังกรด aspartic ของ Thioredoxin มี pKa ข้างต้น 9 การเปลี่ยนแปลงกว่า 6 หน่วยค่า pH.
ตาราง 3-2 ช่วงทั่วไปของ PKA ช่วงทั่วไปของค่า PKA สำหรับแตกในกลุ่มโปรตีน
dissociating กลุ่ม pKa ช่วง
-Carboxyl 3.5-4.0
ไม่ใช่ COOH ของงูเห่าหรือ Glu 4.0-4.8
Imidazole ของเขา 6.5-7.4
SH ของ Cys 8.5-9.0
โอของเทอร์ 9.5-10.5
-Amino 8.0-9.0
-Amino ของลิซ 9.8-10.4
Guanidinium ของ Arg ~ 12.0
การละลาย ของกรดอะมิโนสะท้อนให้เห็นถึงตัวละครของพวกเขาอิออน
ค่าใช้จ่ายการประชุมตามกลุ่มทำงาน dissociable ของกรดอะมิโนให้แน่ใจว่าพวกเขาจะได้อย่างง่ายดายโดย solvated และทำให้ละลายในตัวทำละลายขั้วเช่นน้ำและเอทานอล แต่
ไม่ละลายในตัวทำละลายไม่มีขั้วเช่นเบนซินเฮกเซนหรือ อีเทอร์.
กรดอะมิโนไม่ดูดซับแสงที่มองเห็นและทำให้มีสี อย่างไรก็ตามซายน์, phenylalanine และโดยเฉพาะอย่างยิ่งโพรไบโอดูดซับคลื่นสูง (250-290 นาโนเมตร) แสงอัลตราไวโอเลต เพราะ
มันดูดซับแสงอัลตราไวโอเลตประมาณสิบครั้งมีประสิทธิภาพมากขึ้นกว่า phenylalanine หรือซายน์, โพรไบโอทำให้ผลงานที่สำคัญความสามารถของโปรตีนมากที่สุดที่จะดูดซับแสงใน
พื้นที่ของ 280 นาโนเมตร

ผลลัพธ์ (ไทย) 3:

ที่ pH ของไอโซอิเล็กทริก ( PI ) เป็นกรดอะมิโนไม่มี zwitterions ค่าใช้จ่าย
สุทธิเป็นหนึ่งตัวอย่างของไอโซอิเล็กทริกชนิดรูปแบบของโมเลกุลที่มีจำนวนเท่ากับของค่าบวกและลบ จึงเป็นกลางไฟฟ้า กรดไอโซอิเล็กทริก
เรียกว่าปี่ คือ pH อยู่กึ่งกลางระหว่างคุณค่า pKa สำหรับ ionizations บนด้านใดด้านหนึ่งของชนิดไอโซอิเล็กทริก .เป็นกรดอะมิโนเช่นอะลานีนที่มีเพียงสองการถอนอีก
กลุ่ม ไม่มีความคลุมเครือ ส่วนความแรก ( r-cooh ) เป็น 2.35 และ pKa ที่สอง ( r-nh3 ) 9.69 . กรดไอโซอิเล็กทริก ( PI ) ของนกนางนวลจึง
สำหรับ polyprotic กรด และยังเป็น M อยู่กึ่งกลางระหว่างคุณค่า pKa ทั้งสองข้างชนิดไอโซไอออนิก . ตัวอย่างเช่น , ปี่สำหรับกรดคือ
สำหรับซึ่งคำนวณจาก
พิการพิจารณาที่คล้ายคลึงกันใช้กรด polyprotic ทั้งหมดโปรตีน ( เช่น ) , โดยไม่คำนึงถึงจำนวนของการถอนอีกกลุ่มปัจจุบัน ในห้องปฏิบัติการทางคลินิก ความรู้และคำแนะนำการเลือกเงื่อนไขสำหรับการตรวจวัด
แยก . ตัวอย่างเช่น เอนไซม์ที่ pH 7.0 จะแยกสองโมเลกุลที่มีค่าพีเท่ากับ 6.0 และ 8.0 ที่ pH 7.0 โมเลกุลกับปี่ของ
60 จะมีประจุบวกสุทธิ และกับปี่ 8.0 สุทธิประจุลบ การพิจารณาที่คล้ายคลึงกันใช้ความเข้าใจแยกโครมในการสนับสนุนไอออนเช่น
diethylaminoethyl ( DEAE ) เซลลูโลส ( ดูบทที่ 4 ) .
pKa ค่าแตกต่างกันกับสิ่งแวดล้อม
สภาพแวดล้อมของกลุ่ม dissociable ผลของความ .ส่วนคุณค่า pKa ของ R กลุ่มของกรดอะมิโนอิสระในสารละลาย ( ตารางที่ 3 – 1 ) จึงให้เพียงประมาณคู่มือ
pKa คุณค่าของกรดอะมิโนที่มีอยู่ในโปรตีนเดียวกันเมื่อ . สภาพแวดล้อมที่ขั้วโลกมีประจุฟอร์ม ( r-coo –หรือ r-nh3 ) และสภาพแวดล้อมที่ไม่มีขั้วโปรดปราน
แบบฟอร์มไม่มีประจุไฟฟ้า ( r-cooh หรือ r-nh2 )สภาพแวดล้อมที่ไม่มีขั้วจึงเพิ่มความของกลุ่มคาร์บอกซิล ( ทำให้เป็นกรดอ่อนแอ ) แต่ต่ำกว่าที่ของกลุ่มอะมิโน ( ให้กรดที่แข็งแกร่ง
) การแสดงตนของกลุ่มประจุที่อยู่ติดกันสามารถเสริมหรือแก้ผลเป็นตัวทำละลาย ในความของกลุ่มการทำงานจึงจะขึ้นอยู่กับสถานที่ ภายใน ให้โปรตีน การเปลี่ยนแปลงความสามารถครอบคลุม
หน่วย pH ทั้งหมด ( ตารางที่ 3 ( 2 )คุณค่า pKa ที่แตกต่างจากที่ระบุไว้โดยหน่วย pH เป็น 3 อยู่ทั่วไปในเว็บไซต์ที่ใช้งานของ เอนไซม์ ยกตัวอย่างแบบสุดโต่ง
, ฝังกรดของ thioredoxin มีความเหนือกะ 9-a มากกว่า 6 หน่วย M .
โต๊ะ 3 – 2 โดยทั่วไปช่วง pKa คุณค่า pKa สำหรับไอออนไนซ์ได้อย่างหลากหลายรูปแบบในกลุ่มโปรตีน pKa
-
การถอนอีกกลุ่มคาร์บอกซิลช่วง 3.5 – 4.0
- โดยใช้เทคนิคของ ASP หรือ GLU 4.0 8
)อิมิดาโซลของเขา 6.5 – 7.4
sh ของภาวะ 8.5 – 9.0
อ๋อ tyr 9.5 – 10.5
-
- อะมิโนอะมิโน 8.0 และ 9.0 ของ . 9.8 ) 10.4
guanidinium ของ ARG ~ 12.0
การละลายของกรดอะมิโนของอิออนสะท้อนตัวละคร
ค่าบริการปรึกษาโดยหมู่ฟังก์ชัน dissociable กรดอะมิโน ให้แน่ใจว่า พวกเขาจะพร้อม solvated โดยจึงละลายในตัวทำละลายมีขั้ว เช่น น้ำและเอทานอล แต่
ไม่ละลายในตัวทำละลายไม่มีขั้ว เช่น เบนซีน เฮกเซน , อีเทอร์ .
กรดอะมิโนไม่ดูดซับแสงและดังนั้นจึงเป็นไม่มีสี แต่ซีน phenylalanine , และโดยเฉพาะอย่างยิ่ง ทริปโตเฟน ดูดซับความยาวคลื่นสูง ( 250 - 290 nm ) แสงอัลตราไวโอเลต เพราะมันดูดซับแสงอัลตราไวโอเลต
ประมาณสิบครั้งมีประสิทธิภาพมากขึ้นกว่าฟีนีซีนหรือ ,ทริปที่ทำให้ผลงานที่สำคัญกับความสามารถของโปรตีนมากที่สุดเพื่อดูดซับแสงใน
เขต 280 nm .