1. Какой суммарный заряд у глицина, аспарагиновой кислоты, лизина и гистидина при следующих значениях pH: а) 1,0

1. Чтобы решить данную задачу, мы должны знать значения растворимых групповых аминокислот (показатели pK). Вот значения pK, которые нам понадобятся:

- Глицин: pKa1 = 2,35, pKa2 = 9,78;
- Аспарагиновая кислота: pKa1 = 2,02, pKa2 = 9,90;
- Лизин: pKa1 = 2,18, pKa2 = 8,95;
- Гистидин: pKa1 = 1,80, pKa2 = 9,33.

Для нахождения суммарного заряда в зависимости от значения pH, нам нужно рассмотреть следующие случаи:

а) pH = 1,0:
- Глицин: имеет две кислых группы, поэтому будет иметь отрицательный заряд;
- Аспарагиновая кислота: имеет две кислых группы, поэтому будет иметь отрицательный заряд;
- Лизин: имеет одну кислую группу, поэтому суммарный заряд будет равен -1;
- Гистидин: имеет одну кислую группу, поэтому суммарный заряд будет равен -1.

б) pH = 2,1:
- Глицин: имеет две кислых группы, поэтому будет иметь отрицательный заряд;
- Аспарагиновая кислота: имеет одну кислую и одну аминную группу, поэтому суммарный заряд будет равен -1;
- Лизин: имеет одну кислую группу, поэтому суммарный заряд будет равен -1;
- Гистидин: имеет одну кислую группу, поэтому суммарный заряд будет равен -1.

в) pH = 4,0:
- Глицин: имеет две кислых группы, поэтому будет иметь отрицательный заряд;
- Аспарагиновая кислота: имеет одну кислую и одну аминную группу, поэтому суммарный заряд будет равен -1;
- Лизин: имеет одну кислую группу и одну аминную группу, но на данном pH аминная группа будет нейтрализована, поэтому суммарный заряд будет равен 0;
- Гистидин: имеет одну кислую группу и одну аминную группу, но на данном pH аминная группа будет нейтрализована, поэтому суммарный заряд будет равен 0.

г) pH = 10:
- Глицин: имеет две кислых группы, но на данном pH обе группы будут нейтрализованы, поэтому суммарный заряд будет равен 0;
- Аспарагиновая кислота: имеет одну кислую и одну аминную группу, но на данном pH аминная группа будет нейтрализована, поэтому суммарный заряд будет равен 0;
- Лизин: имеет одну кислую группу и одну аминную группу, поэтому суммарный заряд будет равен +1;
- Гистидин: имеет одну кислую группу и одну аминную группу, поэтому суммарный заряд будет равен +1.

2. Для решения данной задачи мы должны знать значения pK для следующих аминокислот:

- Аланин: не имеет кислых или аминных групп, поэтому суммарный заряд будет равен 0;
- Цистеин: имеет одну кислую группу с pKa = 8,14, поэтому на всех данных pH суммарный заряд будет равен -1;
- Глутаминовая кислота: имеет одну кислую группу с pKa = 4,25, поэтому на всех данных pH суммарный заряд будет равен -1;
- Глицин: не имеет кислых или аминных групп, поэтому суммарный заряд будет равен 0.

Ответ:
а) При pH = 1,0, суммарный заряд равен -1;
б) При pH = 2,5, суммарный заряд равен -2;
в) При pH = 4,2, суммарный заряд равен -2;
г) При pH = 10, суммарный заряд равен 0.

3. Решение этой задачи требует знания значений pK для следующих аминокислот:

- Лейцин: не имеет кислых или аминных групп, поэтому суммарный заряд будет равен 0;
- Треонин: имеет одну кислую группу, поэтому суммарный заряд будет равен -1;
- Цистеин: имеет одну кислую группу с pKa = 8,14, поэтому на всех данных pH суммарный заряд будет равен -1;
- Лизин: имеет одну кислую группу с pKa = 10,54, поэтому на всех данных pH суммарный заряд будет равен +1.

Ответ:
а) При pH = 1,5, суммарный заряд равен -2;
б) При pH = 6,0, суммарный заряд равен 0;
в) При pH = 8,5, суммарный заряд равен 0;
г) При pH = 11,0, суммарный заряд равен +1.