Jumat, 29 April 2011

protein bersifat zwitter ion.

Zwitter-ion
Zwitter-ion adalah senyawa yang memiliki sekaligus gugus bersifat asam dan basa. Pada pH netral zwitter-ion akan bermuatan positif (kation) maupun bermuatan negatif (anion) Biasanya zwitter-ion mudah larut dalam airkarena bermuatan (air adalah pelarut polar dan sukar larut dalam pelarut nonpolar.Zwitter ion adalah molekul  yang memiliki dua muatan (positif dan negatif) sekaligus,Pada protein, gugus karboksilnya cenderung membentuk ion negatif. Sedang pada gugus aminanya akan membentuk ion positif.
Asam amino, peptida dan protein biasanya mengandung kedua kelompok fungsional asam dan dasar seperti kelompok karboksil dan amino. Asam karboksilat dengan pKa ~ 5 dengan mudah dapat protonate amina (PKB ~ 4) dalam larutan air dan karena itu molekul yang mengandung kedua kelompok karboksil dan amino yang ditemukan Zwitter ion (baik kation dan anion) kondisi pH mendekati netral. Reaksi adalah sebagai berikut:

                        NH3 + CH3COOH <====> NH4 + + CH3COO-
pengertian Zwitterion:

            Zwitter
ion adalah molekul asam amino yang mengandung muatan positif dan negatif. Mereka netral dan tidak memiliki muatan bersih.
            Sifat asam amino fisik mengindikasikan "garam-seperti" perilaku. Asam amino adalah padatan kristal dengan titik lebur yang relatif tinggi dan ada yang cukup larut dalam air dan tidak larut dalam pelarut non-polar. Dalam larutan, molekul asam amino tampaknya memiliki muatan yang berubah sesuai dengan pH.Asam amino memiliki gugus amina baik dasar dan kelompok asam asam karboksilat.
            Asam amino merupakan bagian struktur protein yang dapat menentukan saifat protein. Berdasarkan sifat asam-basanya kita dapat menentukan pemisahan , identifikasi dan penentuan kuantitatif asam amino dalam campuran. Selain itu juga dapat menentukan komposisi asam amino dalam protein.
            Pada banyak molekul biologis, disosiasi pada satu gugus dapat sangat meme=pengaruhi kecenderungan disosiasi pada gugus lainnya. Asam amino , yang  mengandung gugus karboksilat maupun gugus amino, merupakan contoh gejala ini. Dalam air, gugus karboksil cenderung untuk menguraikan proton, sementara gugus amino mengikat proton. Oleh karena itu, kedua reaksi tersebut sebagian besar dapat berlangsung hingga selesai, tanpa penmabahan H3O+ ataupun OH-. Satu hasil penting adalah bahwa asam amino dapat membawa muatan negative maupun positif dalam larutan di sekitar pH netral; dalam keadaan ini senyawa tersebut dikatakan sebagai Zwitterion. 
            Di dalam larutan air netral, asam amino selalu ada dalam bentuk ion berdwikutub (zwitterions), yang dapat ditunjukkan dengan konstanta dielektrik dan momen dwikutub yang tinggi karena adanya pemisahan muatan positif dan negative dalam bentuk ion berdwikutub.
      NH2                                                                       NH3+
        |                                                          |
R – CH – COOH                               R – CH – COO-
Bentuk tak berdisosiasi                                    bentuk ion dwikutub (zwitterion)

oleh adanya  kedua gugus tersebut, maka keadaan ion ini sangat tergantung pada pH larutan.
            Apabila larutan asam amino dalam air ditambah dengan basa, maka asam amino akan terdapat dalam bentuk (1) karena konsentrasi ion OH- yang tinggi mampu mengikat ion-ion H+ yang terdapat pada gugus – NH3+.

H2N – CH – COO-                                                   +H3N – CH – COOH
                |                                                                                               |
                R                                                                      R
Dalam basa bentuk (1)                                     Dalam asam bentuk (2)

Sebaliknya apabila ditambah asam ke dalam larutan asam amino, maka konsentrasi ion H+ yang tinggi mampu berikatan dengan ion – COO-, sehingga terbentuk gugus – COOH . dengan demikian asam amino terdapat dalam bentuk (2).
Dalam suatu system elektroforesis yang mempunyai elektroda positive dan negative, asam amino akan bergerak menuju elektroda yang berlawanan dengan muatan ion asam amino yang terdapat dalam larutan. Oleh karena itu muatan ion itu tergantung pada pH larutan,maka pH larutan dapat di atur sedemikian rupa, sehingga ion asam amino tidak bergerak kearah elektroda positive maupun negative dalam system elektroforesis. pH yang demikian ini disebut titik isolistrik.
Pada titik isolistrik terdapat keseimbangan antara bentuk-bentuk asam amino sebagai ion amfoter, anion dan kation. Tetapi sebagian besar molekul asam amino terdapat dalam bentuk ion amfoter dan hanya sedikit sekali yang terdapat dalasm bentuk kation dan anion dalam jumlah yang sama.
Contoh umum zwitter-ion:                                                   
·       Asam amino, yang memiliki gugus karboksil yang bersifat asam dan gugus amina yang bersifat basa.
·       Beberapa alkaloid alami seperti  psilocybin dan asam lisergat.
Senyawa penyangga seperti HEPES, PIPES, CAPS, MOPS

Tidak ada komentar:

Posting Komentar