Aminosäure am pH-Regler
So gehst du vor
- 1Wähle eine Aminosäure. Glycin und Alanin haben zwei, Glutaminsäure und Lysin drei pKS-Werte.
- 2Ansicht „pH-Regler“: Schiebe den pH-Wert von 0 bis 14 und beobachte, welche Form überwiegt und wie sich die Ladung ändert.
- 3Stelle den pH-Wert mit den Knöpfen auf einen pKS-Wert und auf den IEP und vergleiche die Anteile.
- 4Lies am Elektrophorese-Streifen ab, wohin die vier Aminosäuren beim eingestellten pH-Wert wandern.
- 5Ansicht „Titration“: Gib Natronlauge zu und vergleiche den pH-Wert an den Halbäquivalenzpunkten mit den pKS-Werten.
Teilchenanteile von Glycin
Gestrichelt: die pKS-Werte (dort liegen zwei Formen zu gleichen Teilen vor) und der isoelektrische Punkt. Die farbige senkrechte Linie zeigt den eingestellten pH-Wert.
Die Formen und ihre Anteile
Umrahmt: die Form, die beim eingestellten pH-Wert überwiegt. Rot: positiv geladene Gruppe, blau: negativ geladene Gruppe.
pH-Wert einstellen
pH-Wert
7,00Elektrophorese
Modell: Alle vier Aminosäuren laufen je Ladung gleich schnell; die Wanderstrecke ist proportional zur mittleren Ladung (Zahl neben dem Kürzel). In Wirklichkeit spielen auch Größe und Form der Teilchen eine Rolle.
pKS-Werte wie im Skript CL4: Glycin 2,34 und 9,60; Alanin 2,34 und 9,69; Glutaminsäure 2,19, 4,25 (Rest) und 9,67; Lysin 2,18, 8,95 und 10,53 (Rest). Alle Anteile gelten für 25 °C und verdünnte Lösungen.
Aufträge
- Glycin: Stelle pH = pKS1, pH = IEP und pH = pKS2 ein. Gib jeweils die Anteile der Formen an und erkläre mit der Henderson-Hasselbalch-Gleichung, warum am IEP fast nur das Zwitterion vorliegt.
- Stelle pH = 6,0 ein. Gib an, wohin Glycin, Alanin, Glutaminsäure und Lysin bei der Elektrophorese wandern, und begründe mit den isoelektrischen Punkten. Prüfe dann, in welchem pH-Bereich sich alle drei Gruppen (sauer, neutral, basisch) gut trennen lassen.
- Ansicht „Titration“, Glycin: Lies den pH-Wert an beiden Halbäquivalenzpunkten und am ersten Äquivalenzpunkt ab. Vergleiche mit pKS1, pKS2 und dem IEP und erkläre die Abweichung am ersten Halbäquivalenzpunkt.
- Glutaminsäure: Stelle die vier Formen in der Reihenfolge steigender pH-Werte zusammen und kennzeichne die Form mit der Gesamtladung null. Ermittle den IEP und erkläre, warum man nicht den Mittelwert aller drei pKS-Werte bildet. Prüfe deine Antwort mit dem Regler.
Theorie: Kapitel „Aminosäuren und Peptide“ (Zwitterionen, Säure-Base-Verhalten und isoelektrischer Punkt, Elektrophorese) im Skript CL4 Naturstoffe; Henderson-Hasselbalch und Titrationskurven in CL3. Dazu passen die Stationen Titration und Puffer-Labor.