题目
LyspK1=2.18,pK2=8.59,pK3=10.53,问在pH为4.0和在11.5时各在电场中的移动方向为A. 阴极移动、阳极移动B. 阳极移动、阳极移动C. 阳极移动、阴极移动D. 阴极移动、阴极移动
LyspK1=2.18,pK2=8.59,pK3=10.53,问在pH为4.0和在11.5时各在电场中的移动方向为
A. 阴极移动、阳极移动
B. 阳极移动、阳极移动
C. 阳极移动、阴极移动
D. 阴极移动、阴极移动
题目解答
答案
A. 阴极移动、阳极移动
解析
本题考查氨基酸在不同pH条件下的带电性质以及在电场中的移动方向。解题的关键在于根据氨基酸的解离常数(pK值)判断在给定pH下氨基酸的带电情况,进而确定其在电场中的移动方向。
1. 确定氨基酸的等电点(pI)
对于具有三个可解离基团的氨基酸,其等电点(pI)是两个相邻pK值的算术平均值。这里我们取pK1和pK2来计算等电点,公式为:
$pI = \frac{pK1 + pK2}{2}$
将$pK1 = 2.18$,$pK2 = 8.59$代入公式可得:
$pI = \frac{2.18 + 8.59}{2} = \frac{10.77}{2} = 5.385$
2. 判断pH = 4.0时氨基酸的带电情况及移动方向
当溶液pH小于等电点pI时,氨基酸带正电荷。因为在pH = 4.0的溶液中,$H^+$浓度较高,氨基酸的氨基($-NH_2$)会结合$H^+$形成$-NH_3^+$,使得氨基酸整体带正电。
在电场中,带正电的粒子会向阴极移动,所以在pH = 4.0时,该氨基酸向阴极移动。
3. 判断pH = 11.5时氨基酸的带电情况及移动方向
当溶液pH大于等电点pI时,氨基酸带负电荷。在pH = 11.5的溶液中,$OH^-$浓度较高,氨基酸的羧基($-COOH$)会解离出$H^+$与$OH^-$结合,形成$-COO^-$,使得氨基酸整体带负电。
在电场中,带负电的粒子会向阳极移动,所以在pH = 11.5时,该氨基酸向阳极移动。