Der isoelektrische Punkt am Beispiel von Lysin

Dieses Video beschäftigt sich mit der Berechnung des isoelektrischen Punktes am Beispiel von Lysin.
Aminosäuren werden auch als Aminocarbonsäuren bezeichnet. Eine Aminosäure besteht aus einer Carboxygruppe, einer Aminogruppe und einem Rest, welcher auch zusätzlich eine Carboxygruppe und Aminogruppe enthalten kann.
Bei den α-Aminosäuren steht die Aminogruppe in direkter Nachbarschaft zur Carboxygruppe. Das heißt, die Carboxygruppe und Aminogruppen finden sich am Alpha-C-Atom.
Kenntnisse über den Grundaufbau von Aminosäuren sind wichtig, da dies entscheidend ist für die Peptidbindung. Es existieren 21 proteinogene Aminosäuren. Im Rahmen der Proteinsynthese ist es jedoch möglich, Seitenketten der Eiweiße zu modifizieren.
Viele der proteinogenen Aminosäuren finden sich in Codons bzw. im genetischen Code wieder. Sie werden auch als kanonische Aminosäuren bezeichnet.
Folglich sind es mehr als 21. Beschäftigt man sich mit den nichtproteinogenen Aminosäuren, sind hier weit über 300 verschiedene Strukturen zu finden.

Funktion:
Aminosäuren dienen dem Körper als Botenstoffe bzw. Neurotransmitter. Sie sind jedoch auch in Form von Hormonen und biogenen Aminen anzutreffen.
In wässriger Lösung finden sich Aminosäuren als Zwitterion wieder. Sie können somit verschiedene Ladungsformen einnehmen. Ist die Carboxygruppe beispielsweise deprotoniert und die Aminogruppe protoniert, liegt ein ungeladener Zustand vor, den wir als Zwitterion bezeichnen.
Wenn sich eine Aminosäure im sauren Milieu befindet, liegt diese beispielsweise als Kation vor.
Der pH-Wert, bei dem die Aminosäure als Zwitterion vorliegt, wird als isoelektrischer Punkt bezeichnet. Im Rahmen der Papierelektrophorese kann man das Verhalten der Aminosäuren bei bekanntem pH-Wert sichtbar machen. Sie wandern im elektrischen Feld, sobald es Abweichungen vom isoelektrischen Punkt gibt. Dieser Bereich ist auch der Bereich, in dem die Aminosäure die geringste Wasserlöslichkeit hat.
Die genaue Berechnung des Wertes wird in der Videoreihe am Beispiel von Glycin und Lysin erklärt. Auch die Titrationskurven sind prüfungsrelevant. Einige dieser Kurven müssen im Physikum verständlich dargestellt werden.

Hier geht es zum nächsten Video.