Цвиттерионы глицина

При титровании в водной среде глицина (П1) получаются две величины рКа одна составляет 2,2 (присоединение протона), вторая — 9,9 (отщепление протона) (все измерения проведены при 20°С). Величина рКа соответствующего метилового эфира составляет 7,7 (ионизация аминогруппы). Легко заметить, что рКа эфира гораздо ближе по величине к показателю второй константы глицина (9,9), Это дает основание отнести последнюю константу к ионизации аминогруппы глицина. Однако при этом обращает на себя внимание следующее обстоятельство рКа = 9,9 был получен при титровании глицина щелочью, а рКа = 7,7 был получен при титровании метилового эфира глицина кислотой, С точки зрения строгого критика, это обстоятельство делает только что проведенное сравнение констант недостаточно правомерным. Поэтому для большей строгости доказательства было проведено титрование солянокислой соли метилового эфира глицина щелочью и при этом был получен тот же результат, что и при титровании свободного метилового эфира кислотой. Отнесение величины рКа = 9,9 к равновесию (П1) (IV) подтверждается также данными, полученными при титровании в среде 50%-ного этанола. Оба значения рКа при переходе от воды к этанолу увеличиваются, составляя соответственно 2,7 и 10,0, В соответствии с данными, приведенными на стр 110, это свидетельствует о цвиттерионном строении гли- [c.111]

Распространенные а-аминокислоты представляют собой бесцветные кристаллы, не имеющие четких температур плавления и разлагающиеся при температуре около 200°С. Они растворимы в воде, слегка растворимы в этаноле и нерастворимы в большинстве других растворителей. Эти свойства, типичные для сильнополярных соединений, являются следствием того, что в кристаллах а-аминокислоты находятся в виде диполей цвиттерионной структуры (2) цвиттерионы присутствуют также в водных растворах [19, 20]. При титровании раствора нейтральной аминокислоты (т. е., например, с недиссоциирующей боковой цепью) в кислой и щелочной области обнаруживаются два типа диссоциации, соответствующие равновесию, указанному на схеме 1. Например, глицин (1, Р = Н) имеет рК 2,35 и 9,78. [c.234]

Отношение к /кь позволяет получить независимое от pH отношение между концентрациями цвиттерионной и незаряженной форм молекулы глицина [c.22]

Величина рКа уксусной кислоты составляет 4,8, однако ионизированная аминогруппа в цвиттерионе глицина является акцептором электронов и тем самым усиливает ионизацию карбоксильной группы. Количественно последнюю оиисываег рКа = 2,2, Метиловый эфир глицина благодаря индуктивному (—/) эффекту группы — СООСНз как - основание, в 1 ООО раз слабее, чем метиламин (рКа эфира составляет 7,7, рКа метиламина 10,7). Индуктивный эффект в молекуле эфира должен быть таким же, как и в нейтральной молекуле глицина (V . Незначительное количество последнего вещества существует в равновесии с цвиттерионом глицина (111) (этот вопрос будет обсуждаться позже). То, что индуктивные эффекты в (V) и в метиловом эфире одинаковы, следует из равенства дипольных моментов этих веществ. Увеличение показателя константы ионизации при переходе от метилового эфира глицина к самому глицину (9,9 вместо 7,7) свидетельствует о влиянии ионизированной карбоксильной группы на основность аминогруппы и является еще одним доказательством цвиттерионного строения глицина. Величина 9,9 — количественное выражение двух противоположных тенденций а) ослабляющего основные свойства индуктивного влияния карбоксильной группы и б) усиливающего основные свойства электронодонорного влияния аниона карбоксила, находящегося от аминогруппы достаточно близко, чтобы увеличивать ее электронную плотность. В результате, глицин оказывается всего в 6 раз менее основным (на 0,8 рК), чем метиламин [c.112]

Структура (1), по-видимому, присутствует в растворах аминокислот, однако в очень малых количествах. Помимо того, они присутствуют в парах, образующихся при сублимации аминокислот при высоких температурах, и, например, в случае глицина (1, Р = Н) подобное соединение было выделено вымораживанием на аргоновой матрице при 20 К [21]. Для каждой аминокислоты существует характеристическое значение pH, при котором она находится в основном в виде цвиттериона (2). Поскольку эта форма в целом электрически нейтральна, то при этом pH, которое называют изоэлектрической точкой, молекула не движется в электрическом поле и имеет при этом pH минимальную растворимость. Тот факт, что поведение аминокислот при ионизации весьма характерно для этого класса соединений с заметными различиями между отдельными представителями класса, сделало ионообменную хроматографию главным аналитическим и препаративным методом разделения аминокислот друг от друга, от солей и других веществ. Вследствие этого классические методы избирательного осаждения солей и комплексов были в значительной степени вытеснены из лабораторной практики. Для крупномасштабных лабораторных процедур ионообменная хроматография неудобна, од- [c.234]

Хронокондуктометрическим методом изучены кислотно-основные взаимодействия в водных растворах амфолитов. Исследованы 20 аминокислот, имеющих биполярную структуру (глицин, валин, серин, цистеин, аспарагиновая кислота и др.) амфолиты, содержащие в растворах как незаряженные молекулы, так и цвиттерионы (п- и л -аминобензойные кислоты, никотиновая кислота) и обычные амфолиты (о-, м- и п-аминофенолы). Исследованы более 100 смесей, содержащих амфолиты. [c.343]

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]

Глицин катион цвиттерион метиловый эфир Саркозин катион цвиттерион метиловый эфир [c.301]

Аминогруппа имеет явно выраженный основный характер, а карбоксильная фуппа — кислый для глицина значения константы кислотной диссоциации (рКа) равны 9.6 и 2.3 соответственно. В водном растворе в физиологических условиях протон карбоксильной группы переходит к аминогруппе (рис. Б) )л молекула преврашается в цвиттерион (Полинг, 1964). Благодаря фиксированному в пространстве расположению положительного и отрицательного зарядов аминокислоты в воде имеют постоянный дипольный момент. [c.17]

Пример 1. Если показатель константы диссоциации карбоксильной группы глицина равен 2,35 (рЛ О, то каково соотношение катионов и цвиттерионов глицина при pH 1,35 [c.36]

Шейнблатт изучал скорости обмена протонов амино-групп в водных растворах саркозина в виде катиона [81], (цвиттериона [ 82] и его метилового эфира [ 82], а также глицина и его метилового эфира [83]. Для всех соединений иопользовалась одна методика, которая основывалась на работах Грюнвальда с сот1р. [84] и Левенштейна и Мейбума [85], исследовавших протолиз ионов аммония. Времена жизни протонов аммонийной группы т и воды Тнао оценивались с помощью описанных выше способов 2 и 3. В методе 2 наблюдали сигнал а-протона, (представлявший со(бой квартет вследствие расщепления на протонах КНз-пруппы (рис. 13.13). Форма этого мультиплета в зависимости от состава [c.299]

Можно попробовать разделить все три аминокислоты и прп pH 6 на любом из двух ионообменников. Вопрос лишь в том, достаточно ли глицин отстанет от яаряжоиной одноименно с сорбентом и выходящей в свободном объеме колонки аминокислоты. Можно ожидать, что отставание окажется достаточным, во-первых, за счет дополнительного эффекта гель-фильтрации (нейтральный глицин легче входит внутрь гранул, чем одноименно заряженная аминокислота), а, во-вторых, за счет того, что каждый цвиттерион глицина будет все же иногда цепляться одним из своих зарядов за противоположные по знаку заряды неподвижных ионов обменника. Тем не менее создается впечатление (его можно проверить на опыте), что условия для фракционирования трех аминокислот в этом модельном эксперименте будут более благоприятными при pH 3,5 или pH 8,5. [c.264]

При pH 9,78 в растворе будет равное количество анионов и цвиттерионов, при pH>9,78 в растворе преобладают анионы глицина, нри рН<9,78 — цвиттерионы. [c.33]

Известно, что а-аминокислоты, например глицин, в кристаллическом состоянии и в водных растворах существуют в виде цвиттерионов [133]. Путем измерения газофазной кислотности и основности глицина было показано, что в газовой фазе он существует в виде неионных молекул H2N H2 O2H Хотя в полярных растворителях-НДВС также доминирует цвиттерион- [c.138]

Позднее был предложен другой синтез [116, 117] схема (60) , включавший конденсацию фрагментов 2 + 2, что также приводит к амиду цвиттерионного тетрапептида. Последующее открытие отщепления о-нитрофенилсульфенильной группы в некислой среде простым образом разрешило эту проблему, и тиолиз тетрапептид-ного производного (118) проложил путь к синтезу амида тетрапептида с защищенным боковым радикалом [117] схема (61) Несмотря на наличие трудносинтезируемой последовательности Trp-Met, присутствие в Л -терминальном фрагменте остатков глицина и пролина обеспечивает значительную гибкость в синтетическом подходе. Первый синтез [116] включал непосредственную [c.415]

Аминокислоты, пептиды, белки и ферменты образуют группу химически и биологически родственных соединений, которым принадлежит исключительная роль во многих жизненно важных процессах [1, 2]. Биогенная связь этих веществ подтверждается полным гидролизом белков и пептидов, которые распадаются на а-аминокарбоновые кислоты (HjN- HR- OOH). Все аминокислоты можно рассматривать как С-замещенные производные аминоуксусной кислоты. К настоящему времени из гидролизатов белков выделено более 20 аминокислот, которые по конфигурации асимметрического атома углерода принадлежат к 1-стерическому ряду, отличаясь друг от друга в основном остатками заместителей [3-5]. а-Аминокислоты, имеющие цвиттерионную природу, являются наиболее важными и многочисленными среди всех аминокислот, встречающихся в природе. Общее число а-аминокислот, идентифицированных в свободном или связанном виде из живых организмов, исчисляется сотнями, и число их увеличивается [1,2]. Все а-аминокислоты, обнаруженные в белках, за исключением глицина, хиральны [3, 6]. Больщинство других а-аминокислот, обнаруженных в природе, также имеют -конфигурацию а-углеродного атома, однако известны многие природные а-аминокислоты D-ряда [7]. D-ами-нокислоты выделены из микроорганизмов [8, 9], растений [7, 10, 11], грибов [12], насекомых [13] и морских беспозвоночных [14, 15]. Также эти кислоты найдены в белках животных [16] и в пептидах, выделенных из раковых новообразований [17]. Природные галогенированные а-аминокислоты и пептиды редко встречаются в природе, и их можно отнести к новой группе соединений [18-20]. [c.289]

Напишем выражение константы диссоциации Ки обозначив катион глицина через глицик+, -к цвиттерион -через глнцин [c.33]

Из формулы (24) можно рассчитать количественное соотношение цвиттерионов и катионов глицина при данном значении pH. При pH 2,35 цвиттерионов и катионов будет по 50%. При рН<2,35 преобладает количество катионов. Изоэлектрическая точка глицина при pH 6,1 при этом значении pH в растворе будут только цвиттерионы. Константа диссоциации Кг может быть выражена аналогично уравнению (23). Прологарифмировав выражение К2, получим [c.33]

Если глицин на 50% нейтрализован кислотой, то рН = = р/Сь и в растворе будет находиться 50% цвиттерионов и 50% катионов. [c.34]

Рассчитать процентное содержание цвиттерионов и катионов глицина в цитратном буфере с pH 4,15, если [c.37]

Изоэлектрическая точка глицина при pH 6,1. Сколько миллилитров 0,001 н. НС1 надо добавить к 2 л воды, чтобы глицин находился в форме цвиттерионов [c.38]

Аминокислоты существуют в водном растворе в виде динолярных ионов, называемых цвиттерионами . Например, в кислой среде глицин находится в форме СН2(МНз) СООН, а в щелочной среде — в форме H2(NH2) OO-. В изоэлектрической точке суммарный заряд молекулы равен нулю, что можно отобразить формулой СН2(КЩз)+СОО". Глицин несет заряды на а-аминной и карбоксильной группах. Большинство аминокислот обладает только этими двумя группами, но ряд аминокислот имеет и другие способные к ионизации группы. Так, дикарбоновые аминокислоты (например, аспарагиновая кислота) имеют вторую карбоксильную группу, а диаминомонокарбоновые аминокислоты (например, лизин)— вторую аминную группу. [c.21]

В водных растворах аминокислоты находятся в виде дипо-лярных ионов (цвиттерионов) например, молекула глицина может быть представлена следующим образом [c.32]

Е5еличина этого отношения ясно показывает, что при всех значениях pH раствора цвиттерионная форма глицина преобладает над незаряженной формой (см. стр. 46). [c.22]

Образование цвиттерионов обусловлено тем, что у цвиттерлитов кислотная и основная группы расположены близко друг к другу. Диссоциация основной группы ведет к появлению положительного заряда, который оттягивает электроны от карбоксильной группы, ослабляя связь протона карбоксильной группы и усиливая тем самым ее диссоциацию. Показатели диссоциации цвиттерионов р Г и отличаются от рА соответствующих свободных более простых соединений, имеющих такие же функциональные группы. Например, р/ уксусной кислоты равно 4,8, тогда как рЛ глицина (диссоциация карбоксильной группы) составляет 2,3. [c.103]

Этот переход вследствие сольватации цвиттерионов полярными молекулами воды дает заметный вклад в ДС переноса. Важным параметром является разность ДС р между ДО переноса данной аминокислоты и ДО в случае глицина. Такая разность может служить мерой вклада в суммарную энергию боковой цепи данной аминокислоты. Из табл. 5.8 ясно, что ДО р возрастает с увеличением размеров боковой цепи. Весьма неожиданно, что вклад группы —СН2 в ДО р оказывается одинаков для различных молекул. В табл. 5.8 показано, что разница в ДО переноса между этаном и метаном почти такая же, как и в случае аланина и глицина. Более того, различия в ДО между аланином и глицином такие же, как и между лейцином и валином. Подобные результаты дают основание предположить, что отдельные группы —СН2 взаимодействуют с растворителем как более или менее независимые и аддитивные единицы этих небольших простых молекул. [c.266]

Иногда улучшения растворимости белка вблизи изоэлектри-ческой точки можно добиться увеличением концентрации самих амфолитов до 3—4%. Наконец, в распоряжении экспериментатора всегда остается возможность испробовать испытанный способ увеличения растворимости белков путем введения в жидкую среду солюбилизирующих добавок. Разумеется, они должны иметь неионный характер или быть заведомо нейтральными цвиттерионами. В качестве таких добавок можно использовать мочевину или неионные детергенты, например Тритон Х-100, NP-40 и Brij-35, а в качестве нейтрального цвиттериона можно взять глицин. О солюбилизирующих добавках было достаточно подробно сказано в гл. 2. Здесь только отметим, что в присутствии сахарозы при 4° мочевина может частично кристаллизоваться из раствора. Это обстоятельство надо иметь в виду при выборе концентрации мочевины (не более 6 М) и температуры охлаждающей воды. [c.72]

Помимо суммарной электропроводности, определенную роль играет электрофоретическая подвижность ионов буфера, мигрирующих в том же направлении, что и разделяемые макромолекулы. Качество полос выигрывает, если эти ионы по своей подвижности приближаются к самим макромолекулам. Таковы большие органические ионы Трис+ (катион), остатки барбитуровой и какодиловой кислот (анионы) и такие цвиттерионы, как глицин и аланин. Следовательно, при прочих равных условиях Трисовый буфер следует предпочесть при фракционировании щелочных белков, а барбитуратный — для кислых белков вблизи нейтральной области pH буфера. [c.42]

Смотреть страницы где упоминается термин Цвиттерионы глицина: [c.263] [c.107] [c.214] [c.244] [c.292] [c.33] [c.37] [c.37] [c.113] [c.256] [c.220] [c.201] [c.33] [c.34] [c.251] [c.292] [c.19] [c.356] [c.358] [c.67] [c.80]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология