Question

Difficulty: MediumAmino Asitlerin Asit-Baz Özellikleri ve İzoelektrik Nokta

Tirozin amino asidinin iyonlaşabilen gruplarına ait pKapK_a değerleri aşağıda verilmiştir:

GruppKapK_a Değeri
α\alpha-karboksil2,202,20
α\alpha-amino9,119,11
Yan zincir (RR)10,0710,07

Bu verilere göre, tirozinin asit-baz özellikleri ve izoelektrik noktası (pIpI) ile ilgili aşağıdaki ifadelerden hangisi doğrudur?

  1. A
    İzoelektrik noktası (pIpI) değeri, α\alpha-amino ve yan zincir gruplarının pKapK_a değerlerinin ortalaması alınarak 9,599,59 olarak hesaplanır.
  2. pH=10,07pH = 10,07 olan bir çözeltide, molekülün yan zincirindeki fenolik grupların yarısı deprotonize (iyonize) haldedir.Answer
  3. C
    pH=2,20pH = 2,20 olduğu durumda tirozin moleküllerinin net elektriksel yükü sıfırdır.
  4. D
    Fizyolojik pHpH (7,47,4) değerinde tirozin molekülleri elektroferezde katoda (-) doğru göç eder.
  5. E
    Tirozin amino asidinin sudaki çözünürlüğü izoelektrik nokta (pIpI) değerinde maksimum düzeye ulaşır.

Answer

Deprotonize (iyonize) haldeki yan zincir gruplarının oranının %50 olduğu seçenek doğrudur.
Doğru olan ifadede belirtildiği gibi, bir grubun pKapK_a değeri ortamın pHpH değerine eşit olduğunda, o grubun protonlanmış ve deprotonize (baz) formlarının konsantrasyonları birbirine eşit olur. Tirozin için yan zincir fenolik grubunun pKaRpK_{aR} değeri 10,0710,07 olarak verildiğinden, pH=10,07pH = 10,07 değerinde bu grupların tam olarak yarısı deprotonize haldedir.

Step-by-Step Solution

1
İyonlaşma sırasını ve net yük değişimini belirle.
Net yük: pH<2,20pH < 2,20 iken +1+1; 2,20<pH<9,112,20 < pH < 9,11 iken 00; 9,11<pH<10,079,11 < pH < 10,07 iken 1-1; pH>10,07pH > 10,07 iken 2-2.
Zwitterion formunun hangi pKapK_a değerleri arasında kaldığını anlamak için gereklidir.
2
İzoelektrik noktayı (pIpI) hesapla.
pI=(2,20+9,11)/2=5,655pI = (2,20 + 9,11) / 2 = 5,655.
Net yükün sıfır olduğu pHpH değerini bulmak için zwitterion formunu çevreleyen pKapK_a değerlerinin ortalaması alınır.
3
pH=pKapH = pK_a ilişkisini uygula.
pH=10,07pH = 10,07 iken yan zincir grubunun iyonizasyon oranı %50'dir.
Henderson-Hasselbalch kuralına göre ortam pHpH'ı bir grubun pKapK_a değerine eşitse, o grubun yarısı iyonize haldedir.

Key Concept

Amino asitlerin net yükü ve iyonizasyon durumu, ortam pH'ı ile pKa/pI değerleri arasındaki ilişkiye bağlıdır; pH = pKa durumunda ilgili grubun %50'si iyonizedir.

Alternative Method

Tirozin gibi yan zinciri zayıf asidik olan (fakat fizyolojik pH'da nötr kalan) amino asitlerin pI değerini pratik olarak tahmin etmek için, amino grubunun pKa değeri ile karboksil grubunun pKa değerinin ortalamasını almak çoğu zaman yeterlidir.
Estimated Time:1m 30s
Rate this question