Аминқышқылдар негіз ретінде және қышқыл ретінде де қызмет ете алады.

Бейтарап рН жағдайында, бос түрдегі аминқышқылының жалпы құрамын- дағы карбоксил тобы мен аминдіктоп зарядталған күйде болады. Атап айтқанда, карбоксилат бөлігі теріс зарядталған, ал аминдік топ оң зарядталған күйінде кездеседі. Бүйірлік тізбектерінде зарядталған топтары жоқ аминқышқылдар бейтарап ерітіндіде жалпы заряды жоқ цвиттериондар күйінде болады. Цвит- териондар дегеніміз — құрамындағы теріс және оң зарядтар саны тең болып келетін иондар; ерітіндіде олар электрлік тұрғыдан бейтарап болып табылады. Б ейтарап ам инкы ш кы лдары МН2 — СНК — СООН түр ін де кездеспейді (бұл зарядталған топта- ры жоқ тізбек). Аминқышқылының 1 моліне шаққандағы ОН молі 3.6-СУРЕТ. Аланинді титрлеудің ңисың сызығы Аминқышқылдарын титрлеу барысында қандай өзгерістер байқалады? Титрленген аминқышқылының қисық сызығы әрбір белсенді топ пен сутегі ионы арасындағы реакциялық әрекеттесуді көрсетеді. Аланиннің құрамындағы карбоксил тобы мен аминдік топтың екеуі де титрленетін топтарға жатады. рН мәні өте төмен болған жағдайда, аланиндегі карбоксил тобы протондалып, зарядталмаған күйге ауысады, сондай-ақ оң зарядты аминдік топқа да протон қосылады. Сондықтан аланиндегі жалпы оң зарядтар жиынтығы 1-ге тең болады. Негіз ерітіндісін қосу барысында карбоксил тобы өз протонынан арылып теріс зарядталған карбоксилат тобына айналады да (3.5а-сурет), ерітіндінің рН көрсеткіші жоғарылай бастайды. Енді аланинде жалпы заряд жоқ. Аланинді титрлеу барысында, негіз ерітіндісін қосып отыру арқылы рН көрсеткішін жоғарылатқан сайын аминдік топ (әлсіз қышқыл) өз прото- нынан арылады да, аланин молекуласының теріс заря- ды 1-ге тең бола бастайды. А ланиннің титрлік сызығы екі сутегі атомынан тұратын қышқылдың қисық сызығы ретінде болады (3.6-сурет). Г и с т и д и н н ің б ү й ір л ік т із б е г ін д е г і и м и дазол да титрленетін топтардан тұра- ды. рН мәні өте төмен болған ж ағдайда, гистидин моле- куласының жалпы оң заряд- тылығы 2-ге тең болады , өйткені имидазол тобы мен аминдік топтар оң зарядқа ие. Негіз ерітіндісі қосылған сайын рН мәні жоғарылайды, карбок- рН 1.0 2.0 3.0 4.0 Аминқышқылының 1 моліне шаққандагы ОН мопі 3.7-СУРЕТ. Гистидинніңтитрленуінен алынған ңисың сызың. Изоэлектрлік рН (рі) дегеніміз — оң және теріс зарядтар ңатынасы бірдей болғандағы рН мәні. Мұндай жағдайда молекуланың жалпы за- ряды 0-ге тең Биохимия 121 сил тобы өз протонынан арылып, карбоксилатқа айналады да гистидиннің оң зарядтылығы 1-ге тең болады (3.5ә-сурет). Негіз ерітіндісін кобірек қосқан са- йын, зарядталған имидазол тобы өз протонын береді, сол себептен гистидиннің жалпы заряды болмайды. рН мәні одан әрі жоғарылаған сайын, аминдік топ аланиндегідей протонынан арылады да, гистидин молекуласының теріс зарядтылығы 1-ді құрайды. Гистидиннің титрлік сызығы үш сутегі атомынан тұратын қышқылдың қисықсызығы болып табылады (3.7-сурет). 2-тарауда талкыланған қышқылдар секілді, әрбір аминқышқылындағы титрленетін топтардың өзіне тән р^Гкөрсеткіші болады. Карбоксил тобының рА^ көрсеткіші айтарлықтай төмен, шамамен 2-ге тең. Аминдік топтардың рА^ көрсеткіші әлдеқайда жоғары, ол 9—10.5 аралығында болады. Бүйірлік тізбектің және оның құрамындағы карбоксил тобы мен амин топтарының рКа көрсеткіші ондағы барлық топтардың химиялық табиғатына байланысты бо- лып табылады. 3.2-кестеде аминқышқылдардың құрамындағы титрленетін топтардың рА^көрсеткіштері берілген. Аминқышқылдарының құрамындағы белсенді топтардың химиялық табиғатына, сондай-ақ олардың бүйірлік тізбектерінің рКа көрсеткіштеріне байланысты аминқышқылдар негіздік не- месе қышқылдықтүрлерге жіктеледі. Гистидин, лизин және аргинин негіздік аминқышқылдар деп саналады, өйткені олардың әрқайсысының бүйірлік тізбектері құрамында азоты бар топтардан тұрады. Азоттан тұратын топ протондалған немесе протондалмаған түрде бола алады. Бірақ гистидиннің рА^көрсеткіші қышқылдықшаманы құрайды. Аспарагин қышқылы мен глута- мин қышкылының бүйірлік тізбектерінде рА^көрсеткіші төмен болып келетін карбоксил тобы болатындықтан, олар қышқылдыкаминқышқылдар катарына жатады. Аталған топтар аминқышқылдары пептид немесе ақуыздарға біріккен жағдайда да титрленеді, бірақ ақуыздардың құрамындағы аминкышқылдардың бүйірлік тізбегіндегі титрленетін топтың рА^ көрсеткіші мен бос түріндегі аминқышқылдардың бүйірлік тізбегіндегі титрленетін топтың рА^көрсеткіші бірдей бола бермейді. Іс жүзінде, бұл көрсеткіштер бір-бірінен айтарлықтай ерекшеленуі мүмкін. Мысалы, тиоредоксин ақуызының құрамындағы бүйірлік аспартат тобының рА^көрсеткіші 9-ға тең. Аминқышқылдарының және пептидтер мен ақуыздардың рА^көрсеткіштері әртүрлі болғандықтан, олар белгілі рН ортасында әртүрлі зарядқа ие болады. Мысалы, рН мәні 10-нан жоғары болған жағдайда, аланин мен гистидиннің жалпы зарядтылығы (-) 1-ге тең; мұндағы жалғыз зарядталған топ карбокси- лат анионы болып табылады. рН мәні төмен болып, шамамен, 5-ке тең болған жағдайда аланиннің жалпы заряды болмайды, ол цвиттерион күйінде бола- ды, ал гистидиннің жалпы зарядтылығы бұл жағдайда 1-ді кұрайды, себебі имидазол тобы протондалған болып табылады. Аминқышқылдарының мұндай қасиеттері электрофорез әдісі немесе молекулаларды электрлік өрісте бөліп алу әдісі үшін тиімді. Аталған әдіс акуыздар мен нуклеин қышқылдарының маңызды қасиеттерін анықтауда өте маңызды рөл атқарады. Ақуыздарды колдану туралы мәліметтер 5-тарауда, ал 14-тарауда нуклеин қышқылдарының қолданылуы туралы мәліметтер берілген. Молекулалардың 122 3-ТАРАУ Аминңышқылдары мен пегтгидтер жалпы зарядтылығы жоқ болғандағы рН көрсеткіші изоэлектрлік рН немесе изоэлектрлік нүкте деп аталады (рі белгісімен беріледі). рН мәні изоэлектрл ік нүктеге жеткен жағдайда молекула электрлік өрісте жылжымайды. Бұл касиет молекулаларды бөліп алу әдістерінде пайдаланылады. Аминқышқылдардың рі көрсеткішін келесі теңдеу арқылы есептеп шығаруға болады:

Аминқышқылдарының көпшілігінде тек екі рЛГ0 көрсеткіш болады, сондықтан рі мәнін есептеу үшін осы теңдеуді пайдалану оңай. Бірақ біз қышқылдық және негіздік аминқышқылдарының дұрыс рКа көрсеткішін алу үшін, олардың ортақ мәнін алуды ұмытпауымыз қажет. Өзінің изоэлектрлік Биохимия 123 нүктесіне жеткенде диссоциацияланатын белсенді топ үшін р^ дегі белгіленеді. Егер изоэлектрлік рН көрсеткішінде екі топ диссоциацияланатын болса, онда рКаІ мәні екі топтың да рКа көрсеткішінен жоғары болады. Ал изоэлектрлік рН нүктесіне жеткенде диссоциацияға ұшырамайтын топтар рА^депбелтілёнеді. Егер диссоциацияға ұшырамайтын топ екеу болса, олардың ішінен рКа көрсеткіші төмендеу топ пайдалануға алынады. Келесі жаттығулар білімді тәжірибеде қолдануға арналған.

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *