المرجع الالكتروني للمعلوماتية
المرجع الألكتروني للمعلوماتية

علم الكيمياء
عدد المواضيع في هذا القسم 11123 موضوعاً
علم الكيمياء
الكيمياء التحليلية
الكيمياء الحياتية
الكيمياء العضوية
الكيمياء الفيزيائية
الكيمياء اللاعضوية
مواضيع اخرى في الكيمياء
الكيمياء الصناعية

Untitled Document
أبحث عن شيء أخر
تنفيذ وتقييم خطة إعادة الهيكلة (إعداد خطة إعادة الهيكلة1)
2024-11-05
مـعاييـر تحـسيـن الإنـتاجـيـة
2024-11-05
نـسـب الإنـتاجـيـة والغـرض مـنها
2024-11-05
المـقيـاس الكـلـي للإنتاجـيـة
2024-11-05
الإدارة بـمؤشـرات الإنـتاجـيـة (مـبادئ الإنـتـاجـيـة)
2024-11-05
زكاة الفطرة
2024-11-05

ضرورة محبة الأم وقيمومتها
11-1-2016
معايير اخضاع عوائد رأس المال للضريبة
12-4-2016
هل العام المخصص حجة فيما بقى اولا؟
9-8-2016
Octahedral Equation
13-2-2019
Static current amplification
10-5-2021
حق التفكير والتعبير
20-6-2017


لا يحمل الحمض الاميني أية شحنة عند درجة نقطة التعادل الكهربائي (pI)  
  
3902   01:47 صباحاً   التاريخ: 2-4-2021
المؤلف : د. روبرت موراي وآخرون
الكتاب أو المصدر : هاربرز في الكيمياء الحيوية
الجزء والصفحة : ص 88
القسم : علم الكيمياء / الكيمياء الحياتية / الاحماض الامينية والبروتينات /

لا يحمل الحمض الاميني أية شحنة عند درجة نقطة التعادل الكهربائي (pI)

تمثل الأشكال الكهرساوية (الزويتر ايون Zwitter ions) للأحماض الأمينية الأليفاتية (مثل الألانين) كما هو موضح في ( الشكل 4-4 ) ،  وتعرف درجة الباهاء (pH) الكهرساوية (عند نقطة التعادل الكهربائية) على أنها درجة الباهاء (pH) المتوسطة بين قيم pk على طرفي الشكل الكهرساوي ، ولا مجال لأي التباس في حسابها عندما يكوين للحمض الأميني مجموعتين متفارقتين فقط ، ففي الألانين مثلا قيمة 2.35 = (R-COOH) p و2*9.69 = (R-NH+) p ، وبالتالي فان قيمة الباهاء (pH) الكهرساوية (pI) تحسب كما يلي :

أما حساب هذه القيمة في المركبات التي تحتوي على أكثر من مجموعتين متفارقتين فيحمل احتمالا أكبر للخطأ ، فعلى سبيل المثال نطرح السؤال التالي : من خلال دراستك ( للشكل 4-5) ، ماذا يمكن أن تكوين قيمة الباهاء (pH) الكهرساوية لحمض الأسبارتيك ؟ للإجابة على هكذا تساؤل ، ارسم أولا كل الصيغ الأيونية الممكنة للمركب بالترتيب الذي يمكن أن توجد فيه مبتدئاً بالوسط شديد الأحماضة وحتى الوسط شديد القلوية (فمثلا يكوين ذلك بالنسبة لحمض الأسبارتيك كما هو موضح بالشكل 4-5) ، ثم حدد الصيفة التي تمثل الشكل الكهرلي المذبذب (Zwitterion) الذي تكوين عنده الشحنة الإجمالية مساوية للصفر ( الشكل 4-5 ب) وتكون pI هي الباهاء (pH) الوسط بين قيمتي الـ Pk على طرفي الشكل الكهرلي المذبذب ، وفي مثالنا :

ويمكن تطبيق هذا الأسلوب أيضا على الأحماض الأمينية الحاوية  على مجموعات تفارقية أكثر كالليسين أو الهيستيدين ، فبعد أن تكتب كل الصيغ المشحونة الممكنة للحمضين الأمينيين الليسين والأرجينين لاحظ أن :

فتجد أن pI الأرجينين تساوي 9.7 وpI الليسين تساوي 10.8، وعلى الطالب حساب قيمة pI الهيستيدين.

ولا تقتصر طريقة تحديد قيم PK على جانبي الكهرل المذبذب بتفحص الصيغ المشحونة على الأحماض الأمينية ، بل يمكن تطبيقه لحساب شحنة الجزيئات الحاوية على أي عدد من الزمر المتفارقة. ولهذه الإمكانية أهميتما في المختبرات السريرية حيث يسمح بتوقع حركية المركبات في الحقول الكهربية وباختيار الدوارئ المناسبة لعمليات الفصل ؛ فعلى سبيل المثال ستفصل الدارئة ذات الباهاء PH = 7.0 أي جزيئين قيمة pI الخاصة بهما تساوي 6 و 8 على التوالي لأن الجزيء الأول (6-pI) سيحمل شحنة سلبية أكبر بكثير من تلك التي سيحملها الجزيء الثاني في درجة باهاء (7.0 = (pH ويمكن تطبيق الأمر نفسه لفهم طرق الفصل على الدعامات الأيونية (Ionic supports) كالمكاثير ذات الشحنة السالبة أو الموجبة (مثال : السلولوز DEAE والراتين دويكس  1 (Dowex 1 resin).

تختلف قيم pk تعبر قيم ال pk المدرجة في (الجدول 4-1) عن قيمتها في حالة الأحماض الأمينية الحرة الموجودة في الوسط المائي ، وهي بذلك تقدم لنا دليلا تقريبيا فقط عن قيم pk للأحماض الأمينية الموجودة في البروتينات ، والسبب في ذلك يعود إلى حقيقة أن البيئة المحيطة بأي مجموعة قابلة للتفارق تؤثر في قيمة pk الخاصة بهذه المجموعة ؛ فمن أجل الزوج المقترن حمض - أساس ، تدعم الأوساط القطبية وجود الشكل المشحون منه (مثال : -R-COO أو +R-NH3© بينما تدعم الأوساط الاقل قطبية الشكل غير المشحون منه (مثال : R-COOH أو R-NH)، وبالتالي فإن الأوساط القطبية ترفع قيمة pK الزمرة الكربوكسيلية وتخفض قيمة pK الزمرة الامينية. ومن جهة أخرى ، يؤثر وجود مجموعات مشحونة مجاورة أيضاً على قيم الـ pK ، ولكن لهذا التأثير , أن يتدعم تأثير المذيب أو يعاكسه. وكنتيجة لكل ذلك ، فإن قيمة pK الخاصة بمجموعة وظيفية معينة ستختلف من بروتين الى أخر وضمن البروتين  نفسه أيضا (حسب مكان توضعها) ، وقد تشمل هذه الاختلافات كل وحدات الباهاء (pH) أو عددا منها أحياناً. ويدرج الجدول 4-2 المجال النموذجي لقيم pK الخاصة بالمجموعات الوظيفية القابلة للتفارق (التشرد) الموجودة في الأحماض الامينية المكونة للبروتينات علما أنه يمكن مصادفة قيم pK تختلف عن هذه القيم النموذجية بمقدار 3 وحدات باهاء (pH) في المواقع الفعالة للإنزيمات. ونذكر هنا مثالا شديد الوضوح على ذلك الا وهو قيمة باهاء (pH) حمض الأسبارتيك المنطمر في الثيوردوكسين والمساوية للقيمة 9 بانحراف يزيد عن 6 درجات باهاء (pH) !!




هي أحد فروع علم الكيمياء. ويدرس بنية وخواص وتفاعلات المركبات والمواد العضوية، أي المواد التي تحتوي على عناصر الكربون والهيدروجين والاوكسجين والنتروجين واحيانا الكبريت (كل ما يحتويه تركيب جسم الكائن الحي مثلا البروتين يحوي تلك العناصر). وكذلك دراسة البنية تتضمن استخدام المطيافية (مثل رنين مغناطيسي نووي) ومطيافية الكتلة والطرق الفيزيائية والكيميائية الأخرى لتحديد التركيب الكيميائي والصيغة الكيميائية للمركبات العضوية. إلى عناصر أخرى و تشمل:- كيمياء عضوية فلزية و كيمياء عضوية لا فلزية.


إن هذا العلم متشعب و متفرع و له علاقة بعلوم أخرى كثيرة ويعرف بكيمياء الكائنات الحية على اختلاف أنواعها عن طريق دراسة المكونات الخلوية لهذه الكائنات من حيث التراكيب الكيميائية لهذه المكونات ومناطق تواجدها ووظائفها الحيوية فضلا عن دراسة التفاعلات الحيوية المختلفة التي تحدث داخل هذه الخلايا الحية من حيث البناء والتخليق، أو من حيث الهدم وإنتاج الطاقة .


علم يقوم على دراسة خواص وبناء مختلف المواد والجسيمات التي تتكون منها هذه المواد وذلك تبعا لتركيبها وبنائها الكيميائيين وللظروف التي توجد فيها وعلى دراسة التفاعلات الكيميائية والاشكال الأخرى من التأثير المتبادل بين المواد تبعا لتركيبها الكيميائي وبنائها ، وللظروف الفيزيائية التي تحدث فيها هذه التفاعلات. يعود نشوء الكيمياء الفيزيائية إلى منتصف القرن الثامن عشر . فقد أدت المعلومات التي تجمعت حتى تلك الفترة في فرعي الفيزياء والكيمياء إلى فصل الكيمياء الفيزيائية كمادة علمية مستقلة ، كما ساعدت على تطورها فيما بعد .