Examkin

Question

Difficulty: HardAmino Asitlerin Asit-Baz Özellikleri ve İzoelektrik Nokta

İyonize olabilen üç farklı gruba sahip olan histidin amino asidinin pKapK_a değerleri pKa1pK_{a1} (α\alpha-karboksil) = 1,81,8, pKa2pK_{a2} (α\alpha-amino) = 9,29,2 ve pKaRpK_{aR} (imidazol yan zinciri) = 6,06,0 olarak verilmiştir. Buna göre, pHpH değeri tam olarak 6,06,0 olan bir tampon çözeltide bulunan histidin moleküllerinin iyonizasyon durumu ve net yükü ile ilgili aşağıdakilerden hangisi doğrudur?

  1. Molekülün net yükü +0,5+0,5 olup, imidazol yan zincirlerinin yarısı protonlanmış haldedir.Answer
  2. B
    Net yük sıfırdır çünkü ortam pH'ı amino asidin izoelektrik noktasına (pIpI) eşittir.
  3. C
    Molekül net yükü +1+1 olan bir katyon formundadır ve elektriksel alanda sadece katoda göç eder.
  4. D
    Net yük −0,5-0,5 olup, fizyolojik pH'nın altında olduğu için tüm asidik gruplar protonlarını kaybetmiştir.

Answer

Net yükün +0,5+0,5 olduğu ve imidazol yan zincirlerinin yarısının protonlanmış olduğu seçenek doğrudur.
Doğru cevap olan ifade, iyonizasyonun temel kurallarını yansıtmaktadır. pHpH, bir grubun pKapK_a değerine eşit olduğunda, Henderson-Hasselbalch denklemine göre asit ve konjuge baz formlarının konsantrasyonları birbirine eşittir. Histidin için pH=6,0pH=6,0 değeri tam olarak yan zincir imidazol grubunun pKapK_a değerine eşittir; bu durumda yan zincirlerin yarısı pozitif yüklü (+1+1), yarısı ise yüksüz (00) formdadır ve ortalama katkı +0,5+0,5'dir. Aynı pH'da α\alpha-karboksil grubu tamamen iyonize (−1-1) ve α\alpha-amino grubu tamamen protonlanmış (+1+1) olduğu için net yük (−1)+(+1)+0,5=+0,5(-1) + (+1) + 0,5 = +0,5 olarak hesaplanır.

Step-by-Step Solution

1
Fonksiyonel grupların pKapK_a değerlerini ve ortam pHpH değerini belirle.
pH=6,0pH = 6,0; pKa1=1,8pK_{a1}=1,8, pKa2=9,2pK_{a2}=9,2, pKaR=6,0pK_{aR}=6,0.
Her grubun iyonizasyon durumunu belirlemek için pKa ve pH kıyaslaması yapılmalıdır.
2
α\alpha-karboksil ve α\alpha-amino gruplarının yük durumunu hesapla.
pH(6,0)>pKa1(1,8)pH (6,0) > pK_{a1} (1,8) olduğu için karboksil grubu deprotonize (−1-1); pH(6,0)<pKa2(9,2)pH (6,0) < pK_{a2} (9,2) olduğu için amino grubu protonize (+1+1) durumdadır.
pH, pKa'dan büyükse deprotonasyon, küçükse protonasyon baskındır.
3
İmidazol yan zincirinin iyonizasyon durumunu Henderson-Hasselbalch ilkesine göre belirle.
pH=pKaR=6,0pH = pK_{aR} = 6,0 olduğu için imidazol gruplarının yarısı protonlanmış (+1+1 yük), yarısı deprotonize (00 yük) haldedir. Ortalama yük katkısı +0,5+0,5 olur.
pH = pKa durumunda [protonlu]=[protonsuz][protonlu] = [protonsuz] eşitliği geçerlidir.
4
Tüm grupların yüklerini toplayarak net yükü hesapla.
Net Yük = (−1)+(+1)+(+0,5)=+0,5(-1) + (+1) + (+0,5) = +0,5.
Molekülün toplam elektriksel yükü tüm iyonize grupların cebirsel toplamıdır.

Key Concept

Bir amino asidin net yükü, her bir iyonize grubun pH ve pKa arasındaki ilişkiye bağlı olan iyonizasyon derecelerinin toplamıdır.

Hints

1
Bir fonksiyonel grubun pKa değeri ortam pH'ına eşit olduğunda, o grubun iyonizasyon yüzdesi nedir?
2
Histidinin α\alpha-karboksil ve α\alpha-amino gruplarının pH 6,0'daki net yük katkılarını ayrı ayrı hesaplayın. Birbirlerini sıfırladıklarını göreceksiniz.
3
Histidin için pI=(pKaR+pKa2)/2pI = (pK_{aR} + pK_{a2}) / 2 formülünü kullanarak pI değerini hesaplayın ve pH 6,0 ile kıyaslayın.

Practice More

Farklı bir bazik amino asit olan Lizin için pH 9,0'daki net yükü hesaplamayı deneyebilirsiniz.
Estimated Time:2m 0s
Rate this question

Topics

Amino Asitlerin Asit-Baz Özellikleri ve İzoelektrik Nokta

More questions from this topic