5.14. По кривой титрования можно предсказать, какой электрический заряд несет данная аминокислота

Из кривых титрования аминокислот следует также, что между pH раствора и суммарным электрическим зарядом аминокислоты существует определенное соотношение.

Рис. 5-11. Аминогруппа в -аминокислотах повышает способность карбоксильной группы к ионизации вследствие взаимного отталкивания положительно заряженвой - группы и положительно заряженного иона (обе группы выделены красным цветом). Благодаря такому отталкиванию карбоксильная группа в -аминокислотах имеет более высокую степень ионизации, чем карбоксильная группа уксусной кислоты.

При pH 6,02, соответствующем точке перегиба кривой титрования, где одна стадия титрования переходит в другую, аланин находится в форме биполярного иона (цвиттериона), который полностью ионизирован, но не имеет суммарного электрического заряда (см. рис. 5-10). При этом значении pH молекула аланина электрически нейтральна и не смещается в электрическом поле. Это характеристическое значение pH называется изоэлектрической точкой ( или ). Изоэлектрическая точка представляет собой среднее арифметическое двух величин

отсюда изоэлектрическая точка аланина равна

При любом значении pH, превышающем изоэлектрическую точку, аланин имеет суммарный отрицательный заряд и движется в электрическом поле в сторону положительного электрода (анода).

При любом значении pH ниже изоэлектрической точки аланин несет суммарный положительный заряд, как видно из рис. 5-10, и движется в электрическом поле в сторону отрицательного электрода (катода). Чем дальше от изоэлектрической точки находится pH раствора аланина, тем больше суммарный электрический заряд, который несут молекулы аланина. Например, при pH 1.0 все молекулы аланина существуют в форме ионов с суммарным положительным зарядом 1,0. При когда мы имеем дело со смесью равных количеств ионов и средний, или суммарный, положительный заряд равен 0,5. Аналогичным образом можно предсказать знак и величину суммарного заряда для любой другой аминокислоты при любом значении pH.

Эта информация, как мы вскоре увидим, имеет важное практическое значение, так как из нее следует, что смесь аминокислот можно разделить, подвергнув ее воздействию электрического поля при определенном значении pH: в этих условиях различные аминокислоты движутся в разных направлениях и с разными относительными скоростями.