蛋白質的兩性電離和等電點
蛋白質是由氨基酸組成的,其分子中除兩端的游離氨基和羧基外,側鏈中尚有一些解離基,如谷氨酸、天門冬氨酸殘基中的γ和β-羧基,賴氨酸殘基中的ε-氨基,精氨酸殘基的胍基和組氨酸的咪唑基。作為帶電顆粒它可以在電場中移動,移動方向取決于蛋白質分子所帶的電荷。蛋白質顆粒在溶液中所帶的電荷,既取決于其分子組成中堿性和酸性氨基酸的含量,又受所處溶液的pH影響。當蛋白質溶液處于某一pH時,蛋白質游離成正、負離子的趨勢相等,即成為兼性離子(zwitterion,凈電荷為O),此時溶液的pH值稱為蛋白質的等電點(isoelectric point,簡寫pI)。處于等電點的蛋白質顆粒,在電場中并不移動。蛋白質溶液的pH大于等電點,該蛋白質顆粒帶負電荷,反之則帶正電荷。
各種蛋白質分子由于所含的堿性氨基酸和酸性氨基酸的數目不同,因而有各自的等電點。
凡堿性氨基酸含量較多的蛋白質,等電點就偏堿性,如組蛋白、精蛋白等。反之,凡酸性氨基酸含量較多的蛋白質,等電點就偏酸性,人體體液中許多蛋白質的等電點在pH5.0左右,所以在體液中以負離子形式存在。
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