题目
在pH = 7的溶液中,谷氨酸的主要解离形式是?A. 侧链完全去质子化B. Zwitterion(两性离子)C. 完全质子化D. 完全去质子化
在pH = 7的溶液中,谷氨酸的主要解离形式是?
A. 侧链完全去质子化
B. Zwitterion(两性离子)
C. 完全质子化
D. 完全去质子化
题目解答
答案
B. Zwitterion(两性离子)
解析
本题考查氨基酸在不同pH溶液中的解离形式相关知识。解题思路是先明确谷氨酸的结构特点,它是一种酸性氨基酸,含有两个羧基(-COOH)和一个氨基(-NH₂),然后根据羧基和氨基的pKa值以及溶液的pH值来判断其解离情况。
谷氨酸的结构中,α - 羧基的pKa₁约为2.2,γ - 羧基的pKa₂约为4.3,氨基的pKa₃约为9.7。
- 当溶液pH小于pKa时,基团倾向于质子化形式;当溶液pH大于pKa时,基团倾向于去质子化形式。
- 对于α - 羧基,由于溶液pH = 7大于pKa₁ = 2.2,所以α - 羧基会去质子化,以 - COO⁻形式存在。
- 对于γ - 羧基,溶液pH = 7大于pKa₂ = 4.3,γ - 羧基也会去质子化,以 - COO⁻形式存在。
- 对于氨基,溶液pH = 7小于pKa₃ = 9.7,氨基会质子化,以 - NH₃⁺形式存在。
此时谷氨酸分子中既有带正电荷的 - NH₃⁺,又有带负电荷的 - COO⁻,整体呈电中性,这种形式就是两性离子(Zwitterion)。