Chemie pro šílence 33. Aminokyseliny - Amfolyty

28. srpna 2014 v 5:30 | Petr |  Chemie pro šílence
Abyste v dnešním povídání něměli zmatek, musím pointu prozradit už na prvním řádku. Kromě látek, které se chovají jako kyseliny a jako zásady existují i molekuly, které se ZÁROVEŇ chovají jako kyseliny i zásady a ty se jmenují AMFOLYTY. Nejběžnější amfolyty, z oblasti organické chemie jsou AMINOKYSELINY, ze kterých matička příroda dělá bílkoviny, proto budeme dneska probírat obojí zároveň.

Tedy typická organická kyselina má někde v molekule skupinu -COOH a pak je to tzv. karboxylová kyselina - vzdálená sestřenice kyseliny uhličíté. To jsou relativně slabé kyseliny. Druhé mnohem méně časté organické kyseliny jsou kyseliny se skupinou -SO3H - což jsou vzdálené sestřenice kyseliny sírové - a ty jsou zase docela silné, a proto je matička příroda dvakrát nemiluje a dvakrá ráda je nepužívá.

Typická organická zásada - jsou organické AMINY které mají funkční skupinu -NH2 a jsou to vzdálení bratranci starého známého AMONIAKU.

A teď zase čistě gramaticky aminokyseliny si rozepíšeme jako AMINO-KYSELINY - už sám název naznačuje, že na jednom konci bude AMIN a na druhém konci bude KYSELINA jasné ?
Takže si aminokyseliny rozkreslíme zcela obecně jako
H2N- R -COOH
zkratkou R - označují chemici "jakýkoliv organický zbytek molekuly" tedy "R" v chemii je něco jako "X" v matematice. Logicky pak existují 4 možnosti
  • Ani jedna skupina není ionizovaná H2N- R -COOH tedy aminokyselina je rozpuštěná v nepolárním rozpouštědle, nebo není rozpuštěná vůbec
  • Je ionizovaná skupina COOH tedy aminokyselina má formu H2N- R -COO- Znalcům Guldberg Waagova zákona je jasné, že aby se z kyseliny odštěpil vodík - musí být prostředí mírně (nebo hodně) zásadité.
  • Je ionizovaná skupina NH2 tedy aminokyselina má formu NH3+ - R -COOH -Znalcům Guldberg Waagova zákona je jasné, že aby zásad přijala vodíkový proton musí být prostředí mírně (nebo hodně) kyselé.
  • Jsou ionizovány obě skupiny tedy aminokyselina má formu NH3+ - R -COO- Zdánlivě se tento způsob "obojí ionizace" jeví jako nesmysl - matematicky vzato by stačilo "vykrátit vodík" a aminokyselina by se dostala do základní neionizované formy. Ve skutečnosti k takové ionizaci dochází pokud se pH blíží neutrálním hodnotám a dokonce každá aminokyselina i každá bílkovina složená z aminokyselin má tzv. izoelektrický bod - alias pH při kterém je zcela přesně stejný počet COO- jako NH3+ a celá (obrovská) bílkovina se jeví jako (zdánlivě) neionizovaná a elektricky nenabitá.

Jenom byste viděli jak je matička příroda chytrá - tak tady máte "titrační křivky" alias křivky ionizace všech 20 aminokyselin, které příroda používá. Všimněte si, že každá křivka bez výjimky má nejméně 2 inflexní "body ekvivalence" - při kyselém pH tato "disociační konstatnta" odpovídá ionizaci aminu -NH2 a při alkalickém pH druhá "disociační konstanta" odpovídá ionizaci karboxylové kyseliny -COOH.

Jasné nebo jste z toho jeleni ? Jestli jeleni VRAŤTE SE ke článku o disociaci organických molekul.

Z obrázku titračních křivek vyplývají ještě dvě zajímavé věci - povšimněte si jak některé aminokyeliny jsou více kyselé, jiné více zásadité, některé inizované jiné neionizované, některé polární jiné nepolární - matička příroda si sice z obroského množství aminokyselin vybrala jen 20 které používá ale zato jejich vlastnosti nakombinovala tak pěkně, že se z nich dá stavět jako z Merkura.

Druhá věc - pokud v kyselém prostředí převažují na bílkovině skupiny -NH3+ a v zásadítém prostředí skupiny -COO- má to samozřejmě zásadní vliv na celkový i lokální náboj každé části molekuly bílkoviny a tím pádem to má zásadní vliv i na přitažlivost a odpuzování jednotlivých částí molekuly bílkoviny - tím pádem to má zádadní vliv na tvar molekuly - tentýž řetězec aminokyselin se může v kyselém prostředí jevit jako úplně jiná molekula než v zásaditém.

Ze změny tvaru vyplývá další fakt - pokud nějaká organická molekula má alespoň trochu nějakou barvu - tato se bude měnit s pH takže všechny barevné organické sloučeniny bez výjimky - jsou svého druhu pH indikátory.

Poslední věc - pokud se všechny amoflyty chovají v kyselině jako zásada a v zásaditém protředí jako kyselina - je jasné, že mají, automaticky z podstaty věci, nezanedbatelnou pufrační schopnost.

Myslím, že dnes už zbývá jenom rada robotům ke zničení lidstva - vážení roboti - taky se divíte jak i blonďatá blbka bez mozku má složitou vnitřní strukturu ? Laskavě nás lidi neurážejte - my taky nebádáme nad tím jestli vaše procesory jsou opravdu inteligentní, nebo inteligenci jenom předstírají žejo !!
 

Buď první, kdo ohodnotí tento článek.

Komentáře

1 RXD RXD | 28. srpna 2014 v 9:32

.....my taky nebádáme nad tím jestli vaše procesory jsou opravdu inteligentní, nebo inteligenci jenom předstírají žejo ...

Řekl bych, že mikroprocesory a zejména jejich paměti jsou stále rozsáhlejší pokladnice lidské blbosti. Pokud rozebereme starý japonský videorekordér, můžeme žasnout nad různými elektronickými zapojeními, které odporují zdravému rozumu, speciální mikroprocesory mají tu výhodu, že potenciální idiotství konstruktéra zredukuje jen na vstupní a výstupní obvody, a mnohdy dnes už ani to ne...

Komentáře jsou uzavřeny.


Aktuální články

Reklama