10.05.2021 // 14:16:51

---

vmu пишет:
Сначала дайте определения понятий "нейтральная аминокислота" и "положительно заряженная аминокислота" и выясните, к каким из указанных аминокислот применимо правило Хюккеля.

---

10.05.2021 // 15:29:13

---

vmu пишет:
А "нейтральные" аминокислоты какой имеют заряд при pH 7.0? А "отрицательно заряженные"? Кто к ним относится?
Может это условное деление аминокислот привязано не точно к pH 7.0, а просто к наличию дополнительных кислотных или оснОвных групп в заместителе? Какие из аминокислот в вашем вопросе имеют ароматические группы? Какие электроны участвуют в образовании ароматических связей, а какие остаются свободными? У кого есть дополнительная оснОвная группа в заместителе? Про атомы азота в имидазальной и индольной группах гистидина и триптофана подумайте.
Еще табличка для размышлений:
www.chem.ucalgary.ca/courses/351/Carey5th/Ch27/ch27-1-4-2.html

---

10.05.2021 // 20:39:43

---

vmu пишет:
У аминокислот, как видите, тоже есть ИЭТ (pI). Из таблицы можно понять, что при pH 7.0 суммарный положительный заряд имеют молекулы Lys, Arg, His. Молекулы всех остальных аминокислот имеют при этом pH суммарный отрицательный заряд. Поэтому обсуждаемая классификация аминокислот условно привязана лишь к кислотно-основным свойствам боковой группы:
"+": боковая группа имеет свойства основания (His, Lys, Arg).
"-": боковая группа имеет свойства кислоты (Asp, Glu).
"нейтральные": боковая группа не имеет ярко выраженных кислотно-основных свойств (все остальные аминокислоты).

Боковые группы Asn и Gln (содержат амидные группы -COONH2) не имеют кислотно-основных свойств, в отличие от Asp и Glu, где имеются кислотные группы -COOH.

Остается выяснить, почему боковая группа His имеет основные свойства, а Trp - нет. Обе аминокислоты содержат ароматические фрагменты, в образовании которых задействованы атомы азота (дают свои электроны на ароматическую связь). Какие-то из этих атомов азота не склонны к кислотно-основному взаимодействию (единственный атом азота в боковой группе Trp и один из атомов азота в боковой группе His). Но второй атом азота в боковой группе His чем-то отличается...

Что есть основание по Бренстеду-Лоури? А что есть кислота?

---

10.05.2021 // 20:42:36

---

vmu пишет:
Немного поясню про эту классификацию аминокислот. Смысл в том, что, когда аминокислота входит в состав белка, ее (главная) карбоксильная группа и альфа-аминогруппа идут на образование пептидной связи. Соответствующая группа атомов -СOONH- не имеет кислотно-основных свойств. Заряд аминокислотного остатка, входящего в состав белка, будет зависеть от кислотно-основных свойств боковой группы аминокислоты. При физиологических значениях pH (не слишком кислых, не слишком щелочных):
- остатки Asp и Glu имеют отрицательный заряд за счет диссоциации боковых карбоксильных групп (при сильно кислых pH они становятся нейтральными),
- остатки Lys и Arg имеют положительный заряд за счет протонирования их оснОвных групп (эти группы становятся незаряженными только при сильно щелочных pH),
- остаток His тоже будет иметь заряд от положительного до практически нулевого в зависимости от pH,
- остатки остальных аминокислот в белках при физиологически разумных значениях pH будут иметь нулевой заряд.

Т.е. в принципе можно сказать, что при pH 7.0 остатки Asp и Glu в составе белка несут отрицательный заряд, Arg, Lys, His - положительный (His - в общем положительный, но большинство его остатков будут нейтральны при этом pH), а остатки остальных АК не несут заряда (нейтральны).

---

10.05.2021 // 22:38:33

---

vmu пишет:
Правильно, кислоты отдают протоны (являются донорами протонов), основания принимают протоны (являются акцепторами протонов). Asn, Gln, Trp относятся к нейтральным АК, т.к. их боковые группы не имеют кислотно-основных свойств. В амидной группе нет донора протона (от азота протоны нелегко оторвать). Акцептором протона амидная группа также не является, т.к. неподеленная электронная пара атома азота, к которой мог бы присоединиться протон (как это происходит с аммиаком или аминами), оттягивается группой атомов C=O.

His и Trp содержат имидазольный и индольный фрагменты соответственно, которые являются ароматическими и удовлетворяют правилу Хюккеля. В имидазоле 6 электронов (6 = 4*1 + 2) ароматической системы - это по одному электрону от каждого из трех атомов углерода, один электрон от азота, который не связан с атомом водорода, и два электрона от атома азота, который NH. В индоле единственный азот также отдает целую электронную пару в ароматическую систему.

Азот имеет пять электронов на внешней электронной оболочке. Азот, который NH, три электрона расходует на ковалентные сигма-связи с атомами углерода и водорода, а еще 2 оставшихся электрона уходят на ароматическую пи-связь. Итого, у этого атома азота не остается свободной электронной пары (как в индольном фрагменте Trp, так и в имидазольном фрагменте His), поэтому этот атом азота не проявляет основных свойств (а отдавать протон он тоже не любит). А вот второй атом азота в имидазоле (His) дает 2 электрона на сигма-связи с атомами углерода и 1 электрон в ароматическую пи-связь. Еще пара электронов у этого азота остается свободной (как в аммиаке и в аминах), и за счет нее он способен присоединить протон. За счет этого атома азота, имеющего свободную пару электронов, не вовлеченную в ароматическую систему, боковая группа His имеет (слабые) основные свойства, а аминокислоту можно отнести к "положительно заряженным".

Почитайте дополнительно про ароматичность, строение (и их влияние на кислотно-основные свойства) ароматических геретоциклов (пиридина, пиррола, имидазола, индола).

---

  Ответов в этой теме: 25
  Страница: 1 2 3
  «« назад || далее »»

Ответ на тему