АМФОЛИТЫ

АМФОЛИТЫ (греческий amphoteros — и тот и другой и lytos — растворимый), или амфотерные электролиты, — вещества, молекулы которых содержат кислотные и основные группы; в зависимости от условий проявляют кислотные или основные свойства. К амфолитам относятся такие биологически важные вещества, как аминокислоты (см.), пептиды (см.), белки (см.), нуклеопротеиды (см.) и другие.

Согласно протолитической теории кислот и оснований (см. Электролиты) кислотные свойства этих веществ обусловлены содержанием в их молекулах кислотных групп, например — СООН, — NH+3, являющихся донорами протонов, а основные свойства — содержанием основных групп, напр. — СОО-, — NH2, являющихся акцепторами протонов.

В водных растворах амфолиты могут находиться в различных формах: в виде не диссоциированных молекул, положительно заряженных ионов (катионов), отрицательно заряженных ионов (анионов) и биполярных ионов (называемых также цвиттерионами, амфотерными ионами или амфиионами). Все эти формы находятся в динамическом равновесии друг с другом. Так, например, в растворе аминокислота глицин находится в форме катионов+H3NCH2COOH, анионов H2NCH2COO-, молекул H2NCH2COOH или биполярных ионов+H3NCH2COO-.

Исследование ряда свойств растворов амфолита (диэлектрической проницаемости, спектров комбинационного рассеяния и другое) показало, что в водных растворах аминокислот, пептидов и белков электронейтральными частицами преимущественно являются не сами молекулы, а биполярные ионы. Так как в состав последних входят кислотные и основные группы, то они проявляют амфотерные свойства, то есть диссоциируют в растворах и как кислоты:

[+H3NCH2COO--H2NCH2COO-+H+](1),

и как основания:

[+H3NCH2COO-+H2О ⇆ H3NCH2COOH+OH-](2).

Константы диссоциации, соответствующие равновесиям (1) и (2), называют амфиионными (амфотерноионными) константами диссоциации и обозначают через Ка и Кb соответственно. В кислой среде амфолиты в растворе находятся в виде катионов.

+H3NCH2COO-+H++H3NCH2COOH (при электрофорезе перемещаются к катоду), в сильно щелочной среде — в виде анионов:

+H3NCH2COO-+OH- ⇆ HOH3NCH2COO-(при электрофорезе перемещаются к аноду). Значение рН среды, в которой амфолиты находится в форме биполярных ионов или недиссоциированных молекул, то есть электронейтральных частиц, не перемещающихся в электрическом поле, называют изоэлектрической точкой амфолита и обозначают символом pi (см. Изоэлектрическая точка).

Для амфолита с преобладающими кислотными свойствами изоэлектрическая точка меньше 7, а для амфолита, у которых более выражены основные свойства, — больше 7.

См. также Активная реакция среды, Водородный показатель, Кислоты и основания.

Библиография: Ашмарин И. П. и др Химия белка, ч. 1, с. 153, Л., 1968, библиогр.; Белки, под ред. Г. Нейрата и К. Бейли. пер. с англ., т. 2, с. 431, М., 1956, библиогр.; Гауровиц Ф. Химия и функции белков, пер. с англ., с. 109, М 1965 библиогр.


Популярные статьи

Источник: Большая Медицинская Энциклопедия (БМЭ), под редакцией Петровского Б.В., 3-е издание

Поделиться: