נקודה איזואלקטרית – הבדלי גרסאות

מתוך ויקיפדיה, האנציקלופדיה החופשית
תוכן שנמחק תוכן שנוסף
{{מפנה}}
RedBot (שיחה | תרומות)
מ r2.5.2) (בוט מוסיף: bg:Изоелектрична точка
שורה 40: שורה 40:


[[en:Isoelectric point]]
[[en:Isoelectric point]]
[[bg:Изоелектрична точка]]
[[ca:Punt isoelèctric]]
[[ca:Punt isoelèctric]]
[[cs:Izoelektrický bod]]
[[cs:Izoelektrický bod]]

גרסה מ־17:19, 31 בינואר 2012

המונח "PI" מפנה לכאן. לערך העוסק ביחס הקבוע בין היקף המעגל לקוטרו, ראו פאי.
התוצאות המתקבלות מאלקטרופורזה דו-ממדית. לאורך ציר ה-X מתמיינים החלבונים לפי הנקודה האיזואלקטרית שלהם, ולאורך ציר ה-Y - לפי משקלם המולקולרי

בביוכימיה ובכימיה אנליטית, הנקודה האיזואלקטרית (pI, קיצור באנגלית של Point Isoelectric) של מולקולה הינה ערך ה-pH בו המולקולה אינה טעונה חשמלית. המונח מתייחס בדרך-כלל לחלבונים.

חומצות האמינו, המרכיבות את החלבונים, עשויות להיות בעלות מטען חשמלי. ישנן מספר קבוצות פונקציונליות המופיעות בחומצות האמינו אשר עשויות לקבל מטען חשמלי:

  • קבוצת הקרבוקסיל (COOH) עשויה לאבד את אטום המימן שלה ולהפוך ליון קרבוקסילט (-COO), בעל מטען שלילי של 1-.
  • קבוצת האמין (NH2) עשויה לקלוט אטום מימן ולהפוך ליון אמין (+NH3), בעל מטען חיובי של 1+.
  • קבוצת הידרוקסיל (OH) וקבוצת סולפהידריל (SH) מסוגלות לקלוט אטום מימן ולהפוך לאיזואלקטריים.

קיימות 7 חומצות אמינו בעלות שיירים מסוג זה, העשויים לקבל מטען חשמלי:

איבוד וקליטת אטומי המימן תלויים באופן הדוק ברמת החומציות (ה-pH) בסביבה בה נמצאת חומצת האמינו. בסביבה חומצית קיים עודף של יוני מימן, והם מגיבים עם מולקולות המים ליצירת יוני הידרוניום, +H3O. יוני ההידרוניום אינם יציבים ונוטים למסור את יון המימן שלהם לכל מולקולה ה"מוכנה" לקבלו. לפיכך, בסביבה חומצית, קיים סיכוי גבוה שקבוצות הקרבוקסיל של חומצות האמינו יכילו אטום מימן (כלומר, יופיעו בצורה הנייטרלית COOH ללא מטען חשמלי), ושקבוצות האמין, ההידרוקסיל והסולפהידריל יכילו אף הן אטום מימן עודף ויופיעו בצורתן החיובית, +NH3 לדוגמה.

בסביבה בסיסית, לעומת זאת, קיים עודף של יוני הידרוקסיד (-OH). יונים אלו מושכים אליהם בחוזקה יוני מימן. לפיכך, בסביבה בסיסית, קיים סיכוי גבוה שקבוצות הקרבוקסיל של חומצות האמינו יאבדו אטום מימן (כלומר, יופיעו עם מטען שלילי -COO), ושקבוצות האמין, ההידרוקסיל והסולפהידריל יאבדו אף הן אטום מימן אחד ויופיעו בצורתן הנייטרלית, NH2 לדוגמה.

בכדי לחשב את המטען הכולל של חומצת אמינו יש לחבר את סך המטענים הקיימים בה ב-pH מסוים. לדוגמה, ברמת pH של 12 חומצה אספרטית מאבדת יוני מימן מכל הקבוצות האפשריות. ב-pH זה, אם כן, קבוצת הקרבוקסיל שלה שלילית, קבוצת האמין נייטרלית ושייר הקרבורסיל שלילי אף הוא. המטען הכולל של חומצה אספרטית ברמת pH של 12 הינו, לפיכך, 2-.

חישוב הנקודה האיזואלקטרית

על מנת לחשב את הנקודה האיזואלקטרית נעשה ממוצע על ערכי הpKa של החומר.
תחילה נבדוק באיזה pH לפפטיד יש מטען -1 ובאיזה pH לפפטיד יש מטען +1.
בחישוב ה pI ניקח את הpKa בהם המטען מתחלף מחיובי לשלילי. לדוגמה:
עבור ליזין

מיקוד איזואלקטרי

מיקוד איזואלקטרי הוא שיטה אנליטית לקביעת ה-pI של חלבונים, וכן להפרדת חלבונים לפי ההבדל ב-pI שלהם.בשיטת המיקוד האיזואלקטרי מכניסים למבחנה ג'ל שבו יוצרים שכבות של חומציות שונה על ידי שימוש בחומצות ובסיסים אורגאניים בעלי משקל מולקולרי שונה, מכניסים למבחנה תערובת של חלבונים וכל חלבון ינדוד לpH ששווה לpI של אותו חלבון. ניתן לשלב בין מיקוד איזואלקטרי ואלקטרופורזה לשיטה הנקראת אלקטרופורזה דו-ממדית ומשמשת להפרדת חלבונים על ג'ל. השיטה המשולבת, אשר הומצאה בשנת 1975, מדויקת ויעילה בהרבה משתי השיטות כשהן מיושמות בנפרד.

ראו גם

תבנית:נ