Punto isoelettrico
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Il punto isoelettrico (pI) è il valore di pH al quale una molecola non reca alcuna carica elettrica netta.
Per un amminoacido avente un solo gruppo amminico ed un solo gruppo carbossilico, il valore di pI può essere determinato dai valori della costante di dissociazione acida (pKa) di ciascuno dei due gruppi calcolandone la media
Per quanto riguara gli aminoacidi con più di un gruppo ionizzabile, per esemio la lisina o l'aspartato, si utilizza la stessa formula, bisogna però considerare unicamente i pKa dei gruppi gruppi magiormente presenti; per esempio per la lisina si considerano i pKa dei gruppi amminici, e per l'aspartato il pKa dei due gruppi carbossilici.
La lisina presenta tre pKa: l'α-Carbossile 2,16; l'α-ammino gruppo 9,06 e l'ε-ammino gruppo 10,54. Il calcolo del pI prende in considerazione solamente i pKa dei due gruppi amminici, abbiamo percui:
Gli aminoacidi, per un pH inferiore al pI, si presentano in forma protonata (carica positiva), mentre per un pH superiore al pI si presentano in forma deprotonata (carica negativa). È possibile calcolare analiticamente il rapporto tra la quantità di un aminoacido che si presenta in forma deprotonata e quella protonata, ad un dato pH, attraverso l'equazione di Henderson-Hasselbach:
Oppure per il gruppo amminico:
Dalle quali si ricava:
O l'analogo:
Le proteine e gli amminoacidi possono essere separati in funzione del loro punto isoelettrico per elettroforesi su gel.
