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アミノ酸の等電点って何? アミノ酸を水に溶かしたら 双性イオン 電気泳動

もうすぐ夏休みも終わりますね。パワーアップできてますか?
中には、まだ問題集の一周目、自分の力のなさを思い知って夏が終わる!という人もいると思うけれど、そこでやめたら頭が良くなる前に止めたって事です。今は止めるときではありません。明日は今日より一歩先へ行くだけです。それを続けましょう。

さて、今日はアミノ酸のお話です。アミノ酸は難しい問題を作ることができるので頑張りどころです。僕は基本的なところのアシストですから、今日は(1)双性イオン(2)電気泳動(3)等電点というみっつのキーワードをキャッチしてもらえたらうれしいです。

まず、アミノ酸は双性イオンだと言いますね。例えばグリシンの構造は以下のようになっています。
グリシン1
カルボキシ基とアミノ基両方持っていて、それぞれ電離するのでカルボキシ基の部分が陰イオン、アミノ基の部分が陽イオンになります。アミノ酸ってジキルとハイドみたいに酸でもあり塩基でもあるのですよ。自然界には相反する性質をもったものがダイナミックに(動的に)せめぎあって活力を保っているようなシステムが多くあるのですが、アミノ酸もそういう特徴を持っています。アミノ酸は水性も油性も持ってますね、ついでに言うと。
で、下のような双性イオンになります。
グリシン2
水溶液中では水素イオンも水酸化物イオンもたくさん増えるというのは許されない、つまり中和しますから、生じた水素イオンと水酸化物イオンは水になっていく筈です。中和したら中性になるのかな~?
グリシン3
いえ、グリシンの水溶液は酸性を示します。なんで?

グリシン3の2ありや~
それは、カルボキシ基とアミノ基の電離度が異なるからです。酸性だってことはカルボキシ基のほうが電離度が大きいのです。

アミノ酸全体としては、この場合マイナスの電荷のほうが多いです。だから電圧をかけると正極の方にグリシンは動きます。この現象を電気泳動といいます。いろいろなアミノ酸はそれぞれ電離度が違うので(持っているカルボキシ基とアミノ基の数が違うやつもあります)、電気泳動の向きと速さはアミノ酸ごとに異なる値を取りますので、泳がせて何のアミノ酸か分かったりします。
グリシン4

この+と-のアンバランスは、酸や塩基を添加するとゼロにできます。弱酸の遊離というあれですね。グリシンの場合は塩酸を少し入れると、酢酸の電離が抑えられますので、塩酸の添加によってどこかしらでグリシンの双性イオンがプラスマイナスゼロになります。この時のpHを等電点と言います。
グリシン等電点5
グリシンの等電点は塩酸を加えたので酸性側にあります。
グリシン等電点6
ちなみに、弱酸に強酸を加えたのですから、これは緩衝溶液になっていてpH変化はそう大きくはないのだと思います。
さて、この流れをよく読んで、みっつのキーワードに慣れましょう。では、ガンバ!








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