Question

Нужна ваша помощь в решении задачи.Определите суммарный заряд пентапептида при рН 7,0: Глу-Арг-Лиз-Вал-Асп. Как изменится суммарный заряд этого пептида: а) при рН«7,0; б) при рН »7,0. Напишите формулу данного пентапептида и все возможные пептиды, состоящие из тех же аминокислот. Заранее спасибо!

Answer 1

Глутаминовая кислота - аминодикарбоновая, конечная свободная аминогруппа и карбоксильная группа, заряд +1-1=0
Аргинин -- диаминокарбоновая кислота, свободная боковая аминогруппа, заряд +1
Лизин - диаминокарбоновая кислота, свободная боковая аминогруппа, заряд +1
Валин - моноаминомонокарбоновая кислота, нет свободных групп, заряд 0
Аспарагиновая кислота - диаминокарбоновая кислота, конечная свободная аминогруппа и карбоксильная группа, заряд +1-1=0

При рН=7 суммарный заряд будет: 0+1+1+0+0=+2

В кислой среде (рН меньше 7) избыток ионов Н+. Он соединится с группами COO-, их всего 2 в пептиде.
Значит суммарный заряд +1+1+1+0+1=+4

В щелочной среде (рН больше 7) избыток ионов ОН-. Этот ион взаимодействует с положительно заряженными группами -NH3+, отрывая от нее ион водорода Н+. Последний соединяется с ОН- в воду. И остается чистая аминогруппа -NH2. На ней уже заряда не будет. На СОО- группу ион ОН- действия не оказывает.

Суммарный заряд: (-1) + 0 + 0 + 0 + (-1) = -2

Answer 2

Для начала определим заряд каждой аминокислоты при заданном pH.

Глутаминовая кислота (Глу) имеет боковую цепь с карбоксильной группой, которая при рН 7,0 будет деионизирована, т.е. иметь заряд -1. Аргинин (Арг) имеет боковую цепь с гуанидиновой группой, которая при рН 7,0 будет протонирована, т.е. иметь заряд +1. Лизин (Лиз) также имеет боковую цепь с аминогруппой, которая при рН 7,0 будет протонирована, т.е. иметь заряд +1. Валин (Вал) и аспарагиновая кислота (Асп) не имеют заряда при данном pH.

Теперь составим формулу пентапептида, используя сокращенные обозначения аминокислот: Глу-Арг-Лиз-Вал-Асп.

Таким образом, суммарный заряд пентапептида при рН 7,0 будет: -1 (Глу) + 1 (Арг) + 1 (Лиз) + 0 (Вал) + 0 (Асп) = +1.

Теперь рассмотрим изменения суммарного заряда при изменении рН. а) При рН < 7,0 карбоксильная группа Глу будет протонирована, т.е. иметь заряд 0. Тогда суммарный заряд пентапептида будет: 0 (Глу) + 1 (Арг) + 1 (Лиз) + 0 (Вал) + 0 (Асп) = +2. б) При рН > 7,0 аминогруппа Лиз будет деионизирована, т.е. иметь заряд 0. Тогда суммарный заряд пентапептида будет: -1 (Глу) + 1 (Арг) + 0 (Лиз) + 0 (Вал) + 0 (Асп) = 0.

Таким образом, при изменении рН меняется заряд пентапептида.

Возможные пептиды, состоящие из тех же аминокислот, можно получить путем перестановки аминокислот в пентапептиде. Например, пептиды с такими же аминокислотами могут быть: Глу-Лиз-Арг-Вал-Асп, Глу-Асп-Вал-Лиз-Арг и т.д.

Надеюсь, это поможет вам. Если у вас есть еще вопросы, не стесняйтесь спрашивать!