Jonizacja Grup Bocznych Aminokwasów
- Szczegóły
Aminokwasy białkowe, jak sama nazwa wskazuje, są składnikami białek. Białka to nic innego jak połączenie wielu aminokwasów ze sobą. Co jest ważne, to że wszystkie aminokwasy białkowe znajdują się w tablicach maturalnych, więc nie musisz się ich uczyć. Jak widzisz w tej tabeli, aminokwasy mają swój trzyliterowy skrót, który potem będzie dla nas zbawienny, kiedy będziemy omawiać białka czy peptydy.
Okazuje się, że te wszystkie 20 aminokwasów białkowych ma dwie wspólne cechy, na podstawie których będziemy je opisywać. Są to tak zwane 𝛼−L−aminokwasy. Używa się ich w odniesieniu do węgla z grupy karbonylowej (C=O), a więc może to być keton, aldehyd, ester, kwas karboksylowy czy amid (i wiele innych). Węgiel alfa to węgiel bezpośrednio sąsiadujący z grupą karbonylową, węgiel beta to kolejny węgiel z kolei i tak dalej. Wodory podłączone do węgla 𝛼 nazywamy wodorami 𝛼 . Literka L przed aminokwasem odnosi się natomiast do określonego stereoizomeru.
Właściwości Amfoteryczne Aminokwasów
Skoro aminokwasy są połączeniem amin z kwasami karboksylowymi to są one połączeniem zasady z kwasem! Zatem aminokwasy będą miały właściwości amfoteryczne, analogicznie jak woda. A nieco bardziej po ludzku − aminokwasy reagują zarówno z kwasami jak i zasadami (czyli bardziej klasyczna dla nas definicja amfoteryczności).
Wyobraźmy sobie zatem, że wrzucamy aminokwas (niech to będzie alanina) do środowiska silnie kwasowego, a więc tam, gdzie znajduje się bardzo dużo protonów. Powstają sole, więc dobrze dysocjują i w roztworze występują jako jony. Kiedy natomiast wrzucimy aminokwas do środowiska silnie zasadowego, no to jak myślisz, co będzie reagować?
Forma Jonowa Aminokwasów w Różnych pH
Rozważmy sam aminokwas w takim najbardziej naturalnym dla niego środowisku. Czyli jakim? Jakie jest pH krwi? Mieści się ono w zakresie 7,35−7,45. Zauważ, że skoro aminokwas ma zarówno grupę zasadową jak i kwasową, to co stoi na przeszkodzie aby te grupy zareagowały same ze sobą!? Faktycznie jest to jon (widzimy zarówno ładunek dodatni jak i ujemny), ale sumaryczny ładunek tego jonu to… zero (stąd taki obojnak).
Przeczytaj także: Profesjonalna stylizacja włosów w domu
Aminokwasy dzieli się także na kwasowe, zasadowe oraz obojętne. Oczywiście o takich właściwościach decyduje to, co znajdzie się w łańcuchu bocznym R naszego aminokwasu. Aminokwasy można jeszcze podzielić na endogenne i egzogenne. Czyli aminokwasy egzogenne to takie, których człowiek sam nie zrobi i musi je dostarczyć z pożywieniem, natomiast endogenne to takie, które sami sobie potrafimy ogarnąć i je zsyntezować (no robi to dla nas organizm). Dla fanów siłowni wspomnę jeszcze o aminokwasach o rozgałęzionym łańcuchu (BCAA), zobacz sam do tablic maturalnych, że to będzie walina, leucyna oraz izoleucyna. Chodzi tutaj zatem o rozgałęzienie łańcucha węglowodorowego.
Podział Aminokwasów: Hydrofobowe i Hydrofilowe
Dla nas istotny natomiast jeszcze może być podział aminokwasów na hydrofobowe oraz hydrofilowe.
- Białkowe aminokwasy hydrofilowe: Są to aminokwasy polarne, lepiej rozpuszczalne w wodzie.
- Białkowe aminokwasy hydrofobowe
- Białkowe aminokwasy amfipatyczne (inaczej : amfifilowe)
Punkt Izoelektryczny i Elektroforeza
Punkt izoelektryczny to taka wartość pH, dla której dany aminokwas występuje w roztworze wodnym głównie w postaci jonu obojnaczego. Różnice w wartościach punktu izoelektrycznego można wykorzystać do rozdzielenia mieszaniny białek za pomocą tak zwanej elektroforezy. Jest to potężna technika, która opiera się na właściwościach kwasowo−zasadowych aminokwasów.
Taka mieszanina aminokwasów jest umieszczona na zwilżonym papierze − załóżmy, że będzie to lizyna (Lys), fenyloalanina (Phe) oraz kwas glutaminowy (Glu). Wiemy już, że w określonym pH aminokwas może występować (głównie) w formie kationu, anionu bądź też w formie neutralnej (obojętnej). Załóżmy zatem, że przeprowadzamy elektroforezę w pH = 5,5. Kiedy zapewnimy (dostarczymy) napięcie do tego papieru, to aminokwasy o sumarycznym ładunku dodatnim powędrują do katody (−), natomiast te o ładunku ujemnym powędrują do anody (+). Pamiętasz, że taka była też historyczna definicja katody (,,tam wędrują kationy”) i anody (,,tam wędrują aniony”).
Nie do końca może być jeszcze jasna interpretacja punktu izoelektrycznego.
Przeczytaj także: Wszystko o prostownicy z laserową jonizacją
Przeczytaj także: Pyły zawieszone, filtry i jonizacja w oczyszczaczach powietrza
tags: #jonizacja #grup #pobocznych #aminokwasów
