Аминокислоты биполярно-ионная форма

Поэтому в твердом виде и в водных растворах аминокислоты существуют в основном в форме биполярных ионов. [c.81]

Аминокислоты существуют преимущественно в форме биполярных ионов (цвиттерионов). [c.80]

Аминокислоты и белки в водных растворах находятся преимущественно в форме биполярных ионов [c.354]

В изоэлектрической точке растворимость а-аминокислоты в воде минимальна. При этом значении pH не происходит никакого перемещения биполярных ионов в электрическом поле, в то время как при более низких значениях pH наблюдается передвижение к катоду (в виде аммонийной формы), а при более высоких значениях pH идет передвижение (в форме карбоксилата) к аноду. Такое поведение аминокислот лежит в основе их разделения с помощью электрофореза. [c.501]

ИЗ За того, что аминокислоты в свободном состоянии существуют в форме биполярных ионов, их карбоксильные группы, превращённые в карбоксилат-ионы, полностью лишены ацилирующей способности. Дефицит электронной плотности на атоме углерода карбоксильной группы экранирован делокализованным по трём атомам (О-С-О) облаком отрицательного заряда [c.49]

Свободные аминокислоты существуют в форме биполярных ионов, главные полосы поглощения возникают при колебаниях гидрохлоридов амина и карбоксильных ионов. Спектры рацемических и оптически активных изомеров в растворе одинаковы, а в твердом состоянии обычно различаются. [c.187]

Кислотно-основные свойства. Эти свойства аминокислот определяют многие физико-химические и биологические свойства белков. На этих свойствах основаны, кроме того, почти все методы выделения и идентификации аминокислот. Аминокислоты легко растворимы в воде. Они кристаллизуются из нейтральных водных растворов в форме биполярных (амфотер-ных) ионов (цвиттерионов), а не в виде недиссоциированных молекул (последнюю структуру приводят для удобства представления, однако все аминокислоты при физиологических значениях pH имеют структуру цвитте-риона). [c.37]

Аминокислоты — соединения, из которых состоят молекулы белков, представляют собой слабые электролиты, проявляющие свойства кислот и оснований. Аминокислоты могут находиться в форме катионов, анионов или многозарядных ионов. Так, например, аминокислота глицин может находиться в форме 1 атиона НзЫСНгСООН, аниона НгМСНгСОО или двухзарядного иона (биполярный ион или цвиттерион) НэМСНгСОО . В растворах аминокислот и белков нейтральными частицами, т. е. частицами с результирующим зарядом, равным нулю, являются не молекулы, а цвиттерионы. Приблизительно на 200000 цвиттерионов приходится одна недиссоциированная молекула аминокислоты. Преобладание в растворе катиона, аниона или цвиттериона зависит от pH среды, в которой находится аминокислота. [c.32]

В пользу того, что аминокислоты имеют биполярную структуру, говорит и ряд других данных. Так, например, как уже было указано в разд. 2 гл. П1, нейтральные растворы аминокислот имеют высокий положительный инкремент диэлектрической проницаемости, что и должно наблюдаться для биполярных ионов. Растворение аминокислот в воде сопровождается значительным уменьшением объема, что объясняется уплотнением воды при взаимодействии с заряженными группами биполярного иона кислоты. Как и большинство ионных кристаллов, аминокислоты лучше растворяются в воде, нежели в неполярных растворителях. В спектрах комбинационного рассеяния твердых или растворенных аминокислот, находящихся в катионной форме <и только в этом случае), наблюдается сильная линия при 1740 см соответствующая частоте характеристических валентных колебаний неионизированной карбоксильной группы. Вместе с тем две линии в области около 3350 см характерные для незаряженной аминогруппы, наблюдаются только для анионной формы аминокислот. В пользу биполярной структуры аминокислот свидетельствуют также и другие спектральные данные. Наконец, аминокислоты в твердом состоянии имеют высокую температуру плавления, что характерно для структур, стабилизируемых сложной сеткой водородных связей, причем [c.89]

Эти группировки, кроме функций защиты амино- и карбоксильной групп, служат также и для другой цели. В общем случае свободная аминокислота представляет собой биполярный ион различных мезомерных форм (4) [c.25]

Вопрос о том, в какой форме находятся молекулы аминокислот в водных растворах, долгое время оставался спорным. Кюстер [1] предложил гипотезу, согласно которой в воде аминокислоты находятся в виде биполярного иона (внутренней соли). Характерной особенностью таких структур является наличие дипольного момента, что имеет следствием увеличение интенсивности полос поглощения аминокислот в инфракрасной области [c.188]

С применением различных физико-химических методов (спектроскопия, определение диэлектрической проницаемости, титрование в органических растворителях) было доказано, что в водных растворах, так же как и в кристаллах, аминокислоты сушествуют в виде биполярных ионов, или цвиттер-ионов. Молекулярная форма аминокислот в основном характерна для неводных растворов — в растворителях с низкой диэлектрической проницаемостью. [c.45]

Таким образом титрование аминокислот в ледяной уксусной кислоте становится подобно титрованию аминов. Интересно заметить, что аланин в растворителе с высокой диэлектрической проницаемостью, каким является вода, существует в виде биполярного или цвиттер-иона. Однако в ледяной уксусной кислоте —растворителе с низкой диэлектрической проницаемостью —не происходит разделения зарядов в молекуле аланина, поэтому он существует преимущественно в той форме, которая изображена в последнем уравнении. [c.168]

Рассмотрение хода титрования моноаминомонокарбоновой кислоты (рис. 4.6) позволяет сделать три важных вывода. Во-первых, все а-амннокислоты при любых pH ведут себя как сильные электролиты. Различные формы аминокислот (катионы, биполярные ионы, анионы или комбинации этих форм) существуют в растворе в виде ионных солей. Многие свойства аминокислот более характерны для солей, чем для неионных органических соединений к таким свойствам аминокислот относятся высокие температуры плавления, хорошая растворимость в воде и низкая растворимость в неполярных растворителях, подобных эфиру и хлороформу. Во-вторых, изоэлектрнческая точка аминокислоты определяется значениями двух констант диссоциащ1и. При рассмотрении кривой титрования (рис. 4.6) видно, что для моноаминомонокарбоновой кислоты изоэлектрнческая точка равна среднему арифметическому р/С1 и р/Сг- В-третьих, растворы всех аминокислот обладают буферными свойствами, причем их буферная емкость максимальна при pH, равных значениям р/С кислотных групп. Например, раствор аминокислоты, кривая титрования которой показана на рис. 4.6, обладает высокой буферной емкостью при pH 2,3 (р/СО и pH 9,6 (р/Сг). Аминокислоты не проявляют буферных свойств в изоэлектрической точке. [c.117]

Реакции трансаминирования были изучены в системе, содержащей ПАЛФ, ионы тяжелых металлов и субстраты. Добавление слабого основания к системе, содержащей пиридоксаль и аминокислоту, полностью подавляет все реакции, кроме расщепления Са—Н-связи в такой модели происходит только транс-аминирование [45, 46]. В работе [47] были определены индивидуальные константы скорости для стадии образования альди-мина. Их значения для реакции аминокислоты (глутамата) с анионной, биполярной и катионной формами модельного соединения З-оксипиридин-4-альдегида равны соответственно — — 80,2 моль мин- А бип = 1,12-Ю" моль мин , ккач— = 2,3-10 моль- минг . Константа скорости ферментативной реакции много больще, а именно к= 10 моль минг . Теоретический расчет показывает, что скорость нуклеофильного присоединения к карбонильной группе возрастает в 10 —Ю" раз, если бимолекулярная реакция трансформируется в мономолеку-лярную с надлежащим пространственным расположением взаимодействующих групп [48]. Можно предположить, что фермент обеспечивает такую ориентацию этих групп на всех последовательных стадиях процесса и стабилизует наиболее активные в соответствующих стадиях ионные формы субстратов, коферментов и функциональных групп активного центра [49]. [c.379]

Из уравнения равновесия следует, что как потеря протона, так и его приобретение молекулой аминокислоты происходят двухступенчато, поэтому кривая титрования аминокислот всегда имеет как минимум две точки перегиба, соответствующие переходам катион цвитгер-ион (и обратно) и цвиттер-ион > анион (и обратно). Легкость стцепления или присоединения протона в сильной степени зависят от природы К у большинства биологически важных аминокислот р1 лежит в пределах значений pH от 6 до 8 (pH клеточной жидкости -около 7,4). Полное превращение биполярного иона в катион наступает при pH = 2-3, а полностью анионная форма существует при рЙ 9-10. Строго говоря, биполярный ион в качестве носителя кислотных свойств имеет группу НзЫ , а основные свойства в биполярном ионе проявляет карбоксилат-анион. Сопряжённое кислоте -СООН основание -СОО является более слабым, чем основание -КН2, сопряжённое кислоте МНз , по причине делокализации отрицательного заряда в карбо-ксилат-анионе, не имеющей места в группе -НН2. Поэтому кислота -СООН является более сильной кислотой по сравнению с кислотой НзК" , т.е. более склонна к отщеплению протона и переходу в сопряжённое основание СОО , а основание -МН2 как более сильное, чем основание СОО, скорее склонно к удерживанию протона в форме сопряжённой кислоты НзК" . Если в боковой цепи аминокислоты имеются кислотные или основные группы, значение р1 и ионные формы при различ-ных pH сильно меняются. [c.41]

Изоалакфичвская точка — значение pH, при котором концентрация биполярного иона (цвиттерионной формы) аминокислоты достигает максимума. [c.122]

Каждая аминокислота содержит но крайней мере две группы, способные принимать участие в протолитических реакциях в водном растворе. Величина pifa для а-карбоксильных групп аминокислот (т. е. значение pH, при котором рассматриваемая группа в среднем наполовину диссоциирована) лежит в пределах от 2 до 3. В то же время а-аминогруппы характеризуются значениями рХ (для сопряженной кислоты), близкими к 10. Таким образом, в интервале pH от 4 до 9 аминокислоты существуют преимущественно в форме биполярных ионов цвиттерионов) с диссоциированной карбоксильной группой и протонированной аминогруппой [c.46]

Аминокислоты, в течение многих лет оставалось неясным, в какой форме существуют аминокислоты в нейтральной среде — в виде незаряженной молекулы (ЫНгСНРСООН) или в виде биполярного иона с одним положительным и одним отрицательным зарядами (МНз СННСОО ). Переход аминокислоты из катионной формы в кислом растворе в анионную форму в щелочном может происходить двумя путями [c.88]

Теперь уже не остается сомнений в том, что в нейтральных растворах аминокислоты находятся преимущественно в форме биполярных ионов. (Что касается К-грунпы, то здесь предполагается, что она нейтральна.) На фиг. 9 были приведены для сравнения кривые титрования некоторых соединений и в том числе глицина. Можно видеть, что первая ступень ионизации глицин-катиона (рАГ = 2,35) происходит в более кислых растворах, чем диссоциация уксусной кислоты (р/Са = 4,7б). Этого и следовало ожидать, так как вместо незаряженной СНз-группы уксусной кислоты в глицине имеется положительно заряженная NHз - группа, что должно облегчать отщепление протона от карбоксила глицина. Значение второй константы ионизации для глицина (фиг. 9) соответствует тому значению pH, который характерен для отщепления протона при диссоциации группы аммония. [c.88]

Нейтральные аминокислоты содержат равное число амино- и карбоксильных групп в молекуле в нейтральных растворах аминокислота находится преимущественно в форме биполярных ионов (цвиттер-ионов), например, простейшая аминокислота — глицин (аминоуксусная кислота) — в виде МНзСНгСОО. Максимуму относительного содержания цвиттер-ионов в растворе аминокислоты соответствует определенная величина pH (для нейтральных аминокислот в пределах 5—7), обозначаемая как р1 (изоэлектрическая точка). [c.147]

Вопрос о том, в какой форме находятся молекулы аминокислот в водном растворе, был спорным , особенно с тех пор, как в 1897 г. Кюстер [309] (см. также [310]), предложил гипотезу, согласно которой аминокислоты находятся в водном растворе не в виде молекУл, соответствующих их обычной структурной формуле, а в виде биполярных ионов (так называл Кюстер внутренние соли). Долгое время эту гипотезу рассматривали как несоответствующую действительности или ее полностью отвергали [312], пока ее снова не поддержал в 1923 г. Н. Бьеррум [313] (см. также [297, 314]). С тех пор она хорошо оправдала себя в разных отношениях на примерах аминокарбоновых и аминосульфоновых кислот. Диэлектрические измерения в водных растворах аминокислот, проводившиеся в большом объеме Девото и Уайманом , дали особенно важные сведения о состоянии аминокислот в растворах . [c.100]

Основной структурной единицей белков являются аминокислоты. Каждая аминокислота состоит из аминогруппы, карбоксильной группы, атома водорода и определенной R-группы, присоединенной к атому углерода, называемому ot-углеродом ряс. 2.5). R-группы называют боковой цепью по причинам, которые станут очевидными в ходе дальнейшего изложения. При нейтральном значении pH аминокислоты в растворах находятся не в виде неио-низированных молекул, а преимущественно в виде биполярных ионов (цвиттерионов). При этом аминогруппа оказывается прото-нированной (—NH3 ), а карбоксильная группа-диссоциированной ( —СОО ). Ионизация аминокислоты зависит от значения pH (рис. 2.6). В кислых растворах (например, при pH 1) карбоксильная группа находится в неионизированной форме (—СООН), а аминогруппа ионизирована (—NHJ). В щелочных растворах (например, при pH 11), наоборот, ионизирована карбоксильная группа (—СОО"), а аминогруппа не ионизи- [c.19]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология