АМФОЛИТЫ

Амфолиты (греческий amphoteros — и тот и другой и lytos — растворимый), или амфотерные электролиты, — вещества, молекулы которых содержат кислотные и основные группы; в зависимости от условий проявляют кислотные или основные свойства. К амфолитам относятся такие биологически важные вещества, как нуклеопротеиды (см.) и другие.

Согласно протолитической теории кислот и оснований (см. Электролиты) кислотные свойства этих веществ обусловлены содержанием в их молекулах кислотных групп, например — COOH, — NH⁺₃, являющихся донорами протонов, а основные свойства — содержанием основных групп, напр. — COO^-, — NH₂, являющихся акцепторами протонов.

В водных растворах амфолиты могут находиться в различных формах: в виде не диссоциированных молекул, положительно заряженных ионов (катионов), отрицательно заряженных ионов (анионов) и биполярных ионов (называемых также цвиттерионами, амфотерными ионами или амфиионами). Все эти формы находятся в динамическом равновесии друг с другом. Так, например, в растворе аминокислота глицин находится в форме катионов⁺H₃NCH₂COOH, анионов H₂NCH₂COO^-, молекул H₂NCH₂COOH или биполярных ионов⁺H₃NCH₂COO^-.

Исследование ряда свойств растворов амфолита (диэлектрической проницаемости, спектров комбинационного рассеяния и другое) показало, что в водных растворах аминокислот, пептидов и белков электронейтральными частицами преимущественно являются не сами молекулы, а биполярные ионы. Так как в состав последних входят кислотные и основные группы, то они проявляют амфотерные свойства, то есть диссоциируют в растворах и как кислоты:

[⁺H₃NCH₂COO^- ⇆ ^-H₂NCH₂COO^-+H⁺](1),

и как основания:

[⁺H₃NCH₂COO^-+H₂О ⇆ H₃NCH₂COOH+OH^-](2).

Константы диссоциации, соответствующие равновесиям (1) и (2), называют амфиионными (амфотерноионными) константами диссоциации и обозначают через К_а и К_b соответственно. В кислой среде амфолиты в растворе находятся в виде катионов.

⁺H₃NCH₂COO^-+H⁺⇆⁺H₃NCH₂COOH (при электрофорезе перемещаются к катоду), в сильно щелочной среде — в виде анионов:

⁺H₃NCH₂COO^-+OH^- ⇆ HOH₃NCH₂COO^-(при электрофорезе перемещаются к аноду). Значение pH среды, в которой амфолиты находится в форме биполярных ионов или недиссоциированных молекул, то есть электронейтральных частиц, не перемещающихся в электрическом поле, называют изоэлектрической точкой амфолита и обозначают символом pi (см. Изоэлектрическая точка).

Для амфолита с преобладающими кислотными свойствами изоэлектрическая точка меньше 7, а для амфолита, у которых более выражены основные свойства, — больше 7.

См. также Кислоты и основания.

Библиография: Ашмарин И. П. и др. Химия белка, ч. 1, с. 153, Л., 1968, библиогр.; Белки, под ред. Г. Нейрата и К. Бейли. пер. с англ., т. 2, с. 431, М., 1956, библиогр.; Гауровиц Ф. Химия и функции белков, пер. с англ., с. 109, М., 1965 библиогр.

В. П. Мишин.