Examkin

Soru

Zorluk: ZorAmino Asitlerin Yapısı ve Özellikleri

Proteinlerin üç boyutlu yapısında, amino asit yan zincirlerinin iyonizasyon davranışları ve buna bağlı olarak pKapK_a değerleri, çevrelerindeki yerel mikroçevreden (hidrofobik çekirdek, iyonik etkileşimler, hidrojen bağları vb.) önemli ölçüde etkilenir. Sulu çözeltideki değerlerine kıyasla, proteinin iç kısmındaki hidrofobik bir mikroçevrede yer alan bir Aspartat (Asp) ve bir Lizin (Lys) kalıntısının yan zincir pKapK_a değerlerindeki değişim eğilimi aşağıdakilerden hangisinde doğru olarak verilmiştir?

  1. Aspartat'ın pKapK_a değeri artar, Lizin'in pKapK_a değeri azalırCevap
  2. B
    Aspartat'ın pKapK_a değeri azalır, Lizin'in pKapK_a değeri artar
  3. C
    Her iki amino asidin de yan zincir pKapK_a değerleri hidrofobik ortamda artış gösterir
  4. D
    Her iki amino asidin de yan zincir pKapK_a değerleri hidrofobik ortamda azalma gösterir

Cevap

Hidrofobik bir ortamda Aspartat'ın yan zincir pKapK_a değeri artarken, Lizin'in yan zincir pKapK_a değeri azalır.
Hidrofobik bir ortamda, yüklü olan türlerin (COO−COO^- ve NH3+NH_3^+) oluşumu enerji açısından dezavantajlıdır. Bu nedenle denge, yüksüz formlar lehine kayar. Aspartat'ın yüksüz formu protonlanmış (COOHCOOH) halidir; asit protonu vermeye dirençli hale geldiği için pKapK_a değeri sulu çözeltiye göre yükselir. Lizin'in yüksüz formu ise deprotonlanmış (NH2NH_2) halidir; bazik grup protonu bırakmaya daha meyilli hale geldiği için (yani asitlik özelliği arttığı için) pKapK_a değeri düşer.

Adım Adım Çözüm

1
Amino asit yan zincirlerinin iyonizasyon dengelerini yazın.
Aspartat (Asit): R−COOH⇌R−COO−+H+R-COOH \rightleftharpoons R-COO^- + H^+. Lizin (Baz): R−NH3+⇌R−NH2+H+R-NH_3^+ \rightleftharpoons R-NH_2 + H^+.
Değişimi anlamak için asidin protonlanmış ve deprotonlanmış formlarını belirlemek gerekir.
2
Hidrofobik (polar olmayan) çevrenin yüklü moleküller üzerindeki etkisini analiz edin.
Hidrofobik ortamlar, suyun yüksek dielektrik sabitinden yoksun oldukları için yüklü türleri (COO−COO^- ve NH3+NH_3^+) kararsızlaştırır (destabilize eder).
Elektrostatik etkileşimler polar olmayan ortamlarda daha maliyetlidir; bu nedenle sistem yüksüz formu tercih eder.
3
Dengenin kaydığı yönü belirleyerek pKapK_a değişimini yorumlayın.
Aspartat için denge yüksüz R−COOHR-COOH lehine (sola) kayar (pKapK_a artar). Lizin için denge yüksüz R−NH2R-NH_2 lehine (sağa) kayar (pKapK_a azalır).
Dengenin sola kayması asidin zayıflaması (yüksek pKapK_a), sağa kayması ise asitliğin artması (düşük pKapK_a) anlamına gelir.

Anahtar Kavram

Yerel mikroçevre etkisi (Microenvironmental Effect on pKa)

İpuçları

1
Hidrofobik ortamlar, elektriksel yük taşımayan (nötr) formları tercih eder.
2
Aspartat'ın protonlanmış formu nötrdür, oysa Lizin'in deprotonlanmış formu nötrdür.
3
Eğer bir asit protonunu bırakmamak için direnç gösteriyorsa pKapK_a yükselir; protonu daha kolay bırakıyorsa pKapK_a düşer.

Daha Fazla Pratik

Fizyolojik pH'da (7.4) protein yüzeyinde yer alan bir Histidin ile proteinin iç cebinde yer alan bir Histidin'in protonlanma durumlarını karşılaştırınız.
Tahmini Süre:1m 30s
Bu soruyu puanla

Konular

Amino Asitlerin Yapısı ve Özellikleri

Bu konudan daha fazla soru