Question

К какому электроду при электрофорезе будет передвигаться белок каталаза крови (pl 7) растворе аммиака, наполовину нейтрализованного соляной кислотой? pК аммиака 4.75. Рассчитать pH раствора

Answer 1

белок двигается к аноду, рН = 9.25

по формуле pHщелочного р-ра=14-pK+lg(Cсоли/Соснования)

так как аммиак наполовину нейтрализовали, то дробь сократиться и получается

pH=14-4,75+lg0

pH=9,25

pH>pI к аноду

pH<pI к катоду

Answer 2

Для определения направления движения белка каталазы в электрофорезе, необходимо сравнить его изоэлектрический пункт (pI) с pH раствора.

Изоэлектрическая точка (pI) белка - это pH, при котором его нетипичные заряды полностью компенсируют друг друга, и он не имеет электрического заряда. В случае каталазы, которая имеет pI равный 7, это означает, что при pH 7 белок не имеет электрического заряда.

Теперь рассмотрим pH раствора аммиака, наполовину нейтрализованного соляной кислотой. При добавлении аммиака (NH3) в воду образуется аммиак (NH4OH), который в дальнейшем может быть нейтрализован соляной кислотой (HCl). Реакция нейтрализации аммиака с соляной кислотой выглядит следующим образом:

NH4OH + HCl -> NH4Cl + H2O

Таким образом, происходит образование аммонийного иона NH4+ и хлоридного иона Cl- в растворе. Образовавшиеся ионы взаимно компенсируют свои заряды, поэтому такой раствор будет иметь нейтральный pH.

Теперь давайте рассчитаем pH раствора, наполовину нейтрализованного соляной кислотой:

NH4OH -> NH4+ + OH-

Из уравнения реакции видно, что каждый молекула NH4OH (аммиака) превращается в один ион NH4+ и один ион OH- (гидроксид). Это означает, что концентрация ионов NH4+ и OH- в растворе будет одинаковой.

Теперь давайте рассчитаем концентрацию OH- (гидроксидных ионов):

pK аммиака = 4.75 pK воды = 14 (так как pKw = pH + pOH = 14)

pOH = pKw - pH = 14 - 4.75 = 9.25

Теперь найдем концентрацию OH- исходя из pOH:

[OH-] = 10^(-pOH) = 10^(-9.25)

Теперь, так как концентрация ионов NH4+ и OH- равны, можно записать уравнение для ионообменной реакции между каталазой (pI = 7) и раствором:

NH4+ + белок (заряженный) ⇌ NH3 + белок (незаряженный)

pI каталазы = 7, pH раствора = pOH = 9.25

Так как раствор имеет более высокий pH (9.25) по сравнению с pI каталазы (7), значит, в растворе будут преимущественно присутствовать OH- ионы, которые обладают отрицательным зарядом. Таким образом, каталаза с положительным зарядом будет притягиваться к отрицательно заряженному аноду (положительному электроду) в электрофорезе.