Hvordan beregne zwitterionstrukturen og vann pH

Zwitterioner er molekyler som har en positiv ladning på ett atom eller gruppe og en negativ ladning på en annen. Siden disse to kostnader kansellere ut, molekylet som helhet er nøytral. Det mest vanlig eksempel er en aminosyre. Ettersom pH-verdien i vannet endres, så vil også den brøkdel av den totale foreligger i zwitterionisk form. Ved det isoelektriske punkt, vil hoveddelen av aminosyren være til stede i zwitterionisk form. Man kan beregne pH i vannet ved det isoelektriske punkt ved hjelp av enkle formler.

Bruksanvisning

1 Bestemme hvilken aminosyre som er til stede i vannet. Hvis du arbeider dette problemet som en quiz eller lekser spørsmålet, vil identiteten av aminosyren vanligvis bli gitt til deg.

2 Slå opp pKa verdier for aminosyren ved å bruke linken i Resources. Bruk pKa-verdier for karboksylgruppen (CO2H) og amingruppen (NH3 +). Også bestemme om aminosyren har en sur eller basisk sidekjede; hvis den gjør det, vil en pKa verdien bli oppført for sidekjeden (R-gruppen).

3 Hvis sidekjeden er hverken sur eller grunnleggende, ta gjennomsnittet av karboksylgruppen pKa og amingruppen pKa for å finne pH i vann ved isoelektriske punkt. Ved denne pH vil over 99 prosent av aminosyremolekyler være til stede i zwitterionisk form.

4 Hvis aminosyren har en titrerbar sidekjede, bestemme hvorvidt det er sur eller basisk. Det hjelper til å trekke strukturen av aminosyren i fullt protonerte form. Sure aminosyrer fungere som protondonorer i vann, mens basiske aminosyrer fungere som proton-akseptorer. Histidin, lysin og arginin er alle enkle, mens asparaginsyre, asparagin, glutaminsyre og glutamin er alle sure.

5 Skrive ned de tre pKa-verdier for aminosyren - pKa til karboksylgruppen, av amingruppen og for sidekjeden. Hvis aminosyren er grunnleggende, ta gjennomsnittet av de to høyeste pKas for å finne det isoelektriske punkt pH. Hvis aminosyren er surt, ta gjennomsnittet av de to laveste pKas.