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等电点是什么意思(每日科技名词|等电点)

100次浏览     发布时间:2024-10-07 10:24:55    


等电点

isoelectric point

定义:蛋白质或两性电解质(如氨基酸)所带净电荷为零时溶液的pH值,此时蛋白质或两性电解质在电场中的迁移率为零。符号为pI。

学科:生物化学与分子生物学_氨基酸、多肽与蛋白质

相关名词:氨基酸 两性离子化合物 溶解度

图片来源:视觉中国

【延伸阅读】

为了说明什么是等电点,我们以氨基酸分子为例。

氨基酸分子结构中既有碱性基团(氨基),又有酸性基团(羧基),同时具有胺和羧酸的性质,因此氨基酸具有两性离子性,既能与酸发生反应,又能与碱发生反应。氨基酸在水溶液中的组成主要取决于溶液的pH值。在中性溶液中,氨基酸的主要存在形式为两性离子;在强酸性溶液(pH值<1)中,羧酸根负离子结合氢离子形成电中性羧酸基团,氨基酸主要以铵正离子形式存在;在强碱性溶液(pH值>13)中,铵正离子失去氢离子形成电中性氨基,氨基酸主要以羧酸根负离子形式存在。

将氨基酸置于一个特定的电场中,如果氨基酸以正离子形式存在,则向负极移动;如果氨基酸以负离子形式存在,则向正极移动。我们可以通过调节溶液的酸碱性找到一个合适的pH值,在这个pH值环境中,氨基酸主要以两性离子形式存在,整体呈电中性,在电场中没有净电荷迁移。这个合适的pH值即为该氨基酸的等电点。

不同的氨基酸有不同的等电点,既可以通过测定等电点来鉴别氨基酸,也可以通过其羧酸和氨基的解离常数计算其等电点。对中性氨基酸而言,在溶液处于等电点时,氨基酸主要以电中性形式存在,质子化与去质子化倾向相同,电荷中和的两性离子浓度达到最大。

等电点的重要意义在于,此时溶液中以两性离子形式存在的氨基酸浓度最大,而它的溶解度最小,可以结晶析出。在大于或小于等电点的pH值环境中,由于氨基酸具有两性离子性质,溶解度增大,不易结晶。

氨基酸分子也可以内盐的形式存在,即氨基酸以两性离子的形式存在。尤其是处于固态时,强极性的两性离子结构使得氨基酸能够形成特别强的晶格。这种强的晶格使得氨基酸在有机溶剂中的溶解度相当小,且受热时易分解而不易熔融。