Pentru majoritatea aminoacizilor, $ \ mathrm {pI} $ este pur și simplu media aritmetică din amino și carboxil $ \ mathrm pK_ \ mathrm a $ s. Cu toate acestea, pentru tirozină și cisteină, care au mai mult de o valoare $ \ mathrm pK_ \ mathrm a $ , această regulă generală nu se aplică.
Văd că pentru tirozină, este $ \ mathrm pK_ \ mathrm a $ s din grupele carboxil și amino care sunt calculate în medie, dar pentru cisteină aceasta ” s cele ale grupului carboxil și ale lanțului lateral.
Nu am reușit să găsesc o explicație a motivului pentru care acesta este cazul sau care este raționamentul din spatele calculelor?
Răspuns
Deoarece $ \ mathrm {pI} $ este $ \ mathrm {pH} $ la care aminoacidul nu are nicio taxă netă globală, trebuie să mediați valorile $ \ mathrm pK_ \ mathrm a $ relevante pentru protonația / deprotonarea formei fără taxă netă . Iată echilibrele acido-bazice pentru tirozină:
Formularul fără taxă netă este în roșu (+1 și -1 se anulează pentru a nu oferi taxe nete). Valorile $ \ mathrm pK_ \ mathrm a $ de pe ambele părți ale acestei forme (în albastru) contează, de aceea $ \ mathrm {pI} $ al tirozinei este de 5,66 $ (media de 2,20 $ $ și 9,11 $ $).
Se întâmplă că 2,20 $ este carboxil $ \ mathrm pK_ \ mathrm a $ și 9,11 $ este amino $ \ mathrm pK_ \ mathrm a $. Dacă lanțul lateral $ \ mathrm pK_ \ mathrm a $ a fost mai mic de 9,11 $ $, atunci ar trebui să mediați lanțul carboxil și lateral $ \ mathrm pK_ \ mathrm a $ „s.
Aceeași logică se aplică cisteinei ( căutați valorile $ \ mathrm pK_ \ mathrm a $ și desenați formele protonate diferit). descoperiți că, din moment ce lanțul lateral are un $ \ mathrm pK_ \ mathrm a $ mai mic decât grupul amino, mediați carboxilul și lanțul lateral $ \ mathrm pK_ \ mathrm a $ „s.
Această procedură poate fi desigur extins la aminoacizii cu lanțuri laterale acide (acid aspartic; acid glutamic) și la cei cu lanțuri laterale bazice (lizină; arginină; histidină).