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化学 高校生

等電点の時成り立つ式の意味がわかりません この式だと電価の総和が0なのに左辺が+1、右辺が-5のように思ってしまいます、 解説お願いします🙇‍♀️

問3 小麦にはグルテニンやグリアジンとよばれるタンパク質が含まれている。ゲ ルテニンやグリアジンには,構成アミノ酸としてグルタミン酸が多く含まれて いる。グルタミン酸およびタンパク質について,次の問い(ab) に答えよ。 a グルタミン酸は,水溶液中では陽イオン Glu+, 双性イオン Glu*, 1価の 陰イオン Glu, 2価の陰イオン Glu² が次に示す平衡状態で存在する。 水溶液中でアミノ酸のもつ電荷の総和が0になるpH を等電点という。グル タミン酸の等電点において, [Glu*], [Glu-], [Glu²-] の間に成り立つ式と, グルタミン酸の等電点の値の組合せとして最も適当なものを,次の①~⑥のう ちから一つ選べ。 ただし, 等電点の値を求める際, Glu²の濃度は非常に小さ 無視できる。 34 H3N-CH-COOH CH2 CH2-COOH Glu H2N-CH-COO CH2 CH2-COOT Glu2- K₁ K3 H3N-CH-COO H3N+-CH-COO¯ K2 CH2 CH2 CH2-COOH CH2-COO¯ Glut Glu また,各反応の電離定数をそれぞれ K」 ~K3 とすると, 次の式 (1)~(3)が成 り立つ。 [Glu*] [H]=K=10-22mol/ [Glu+] [Glu-] [H+] =Kz=10-42 mol/L [Glu*] [Glu²-] [H+] -=K3=10-95mol/L (1) (2) (3) [Glu-] ① 等電点において成り立つ式 2[Glu+]=2[Glu¯] + [Glu²-] 等電点の値 3.2 ② 2 [Glu+]=2[Glu-] + [Glu²-] 5.9 tal ③ 2[Glu*]=2[Glu*]+[Glu[-]] 11.9 ④ [Glu+] = [Glu-] +2 [Glu²-] 3.2 (5 [Glu+] = [Glu-] +2 [Glu²-] 5.9 O [Glu+]=[Glu-] +2 [Glu²-] 11.9 C 等電点電価の総和が0 [clu+] = [Glu]+2[Glu²-]

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化学 高校生

(26)について、①②が違うことは分かるのですが、③がどのように除けるのかを教えてください。

化学 問4 次の文章を読み、後の問い (ab) に答えよ。 アミノ酸は、分子内にアミノ基とカルボキシ基をもち, 多くは炭素原子に四 つの異なる原子団が結合した不斉炭素原子を有するため、 鏡像異性体が存在す る。これらの鏡像異性体は立体的な配置によりそれぞれL体とD体と呼ばれ、 特定の条件下で酵素を作用させることで、相互に変換される反応が見られる場 合がある。 図1に示すアラニンも、特定の条件で酵素と反応させるとL体が D体に変換される。 なお、 図1のは紙面の手前側 は紙面の奥側 -は紙面上の結合をそれぞれ表している。 a 学 アミノ酸の像異性体に関する記述として誤りを含むものはどれか、最 も適当なものを、次の①~④のうちから一つ選べ。 25 体とD体では融点 沸点などの物理的性質が異なる。 L体とD体は旋光性が異なる。 ①体 グリシン以外のα-アミノ酸には異性体が存在する。 ④ アラニン 2 分子が脱水縮合して生じた化合物には、4種類の立体異性 体が存在する CH3 CH3 H₂N H HIC -NH2 COOH HOOC L体のアラニン D 体のアラニン 図1 L体とD体のアラニン ここで、複数の不斉炭素原子をもつα-アミノ酸として、 図2に構造を示す L体のイソロイシンについて考える。 L体のイソロイシンに特定の酵素を作用 させると,鏡像異性体であるD体のイソロイシンは生成せず, L 体のイソロ イシンの立体異性体である化合物 Xが得られる。 これは、酵素による反応が 分子中の炭素(アミノ基とカルボキシ基が結合している炭素)のみで進行す るためである。 H CH3CH2 •••ll CH3 H₂N COOH 図2 L体のイソロイシンの構造 化合物の構造として最も適当なものを、次の①~④のうちか一つ選 べ。 26 0 CH3 CH3 CH CH CH CH3CH2 CH H₂N CICOOH H H₂N COOH H H H CH2CH2 CH2CH21 •••ICH CICH HOOC CINH₂ CCOOH H₂N H H

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化学 高校生

アミノ酸の構造決定についてなのですがCysの位置が⑥に決まったのは何故ですか?他のパターンでも成り立つことはないのでしょうか?教えて頂きたいです。よろしくお願いいたします。

2 次の文章を読み, 問1~ 問4に答えよ。 バソプレッシンは脳下垂体後葉から分泌されるホルモンの一つであり, 9個のアミノ酸か らなるペプチドである。 いま, バソプレッシンの類似物質として合成されたペプチドVの アミノ酸配列を以下の(1)~(5)の手順で決定した。 このペプチドVはパソプレッシンと同様 に9個のアミノ酸からなり,分子内にはジスルフィド結合により、6個のアミノ酸を含む環 状構造が1個形成されていることがわかっている。 以下では, ペプチドVのアミノ酸配列 を次のように表す (ジスルフィド結合は省略)。 phe 145 194 H₂N-0-2-3-6-8-8 10-8--COOH Hel アミノ末端 VI カルボキシ末端 (1) ペプチドVに還元剤を加えて分子内のジスルフィド結合を切断した後, 6mol/Lの塩酸 とともに加熱して、 完全に加水分解したところ, 表1の8種類のアミノ酸だけが生成した。 74 表 1 ペプチドVの構成アミノ酸 R-CH-COOH NH2 アミノ酸 略号 R- グリシン Cly H- アスパラギン酸 Asp HOOC-CH2- グルタミン酸 Glu HOOC – (CH2)- システイン Cys HS-CH2- シン Lys H2N- (CH2)4 フェニルアラニン Phe -CH2- ※プロリンの構造式 CH2 CH-COOH チロシン Tyr HO CH2- H2C NH CH2 プロリン (注2) Pro ※ (注2) プロリンの > NHと他のアミノ酸のCOOH からなる G-N-もペプチド結合とよぶ。 0 酵素 E-1 は, 塩基性アミノ酸のカルボキシ基側のペプチド結合を特異的に加水分解する。 ペプチドVを酵素 E-1 によって加水分解したところ, ペプチド V-1 とグリシン Gly のみ が1:1の物質量比で得られた。 リシン×1 -5- 酵素 E-2 は, ペプチドのカルボキシ末端側から順にペプチド結合を加水分解する。た だし, カルボキシ末端のアミノ酸がプロリン Proの場合、 酵素 E-2は末端のペプチド結合 を加水分解できない。 (2)で得られたペプチド V-1 を酵素 E-2 によって加水分解したとこ ろ, ペプチド V-2 とリシン Lys のみが物質量比1:1で得られた。 (4) 酵素 E-3 は, 芳香族アミノ酸のカルボキシ基側のペプチド結合を特異的に加水分解する。 (3)で得られたペプチド V-2に還元剤を加えて分子内のジスルフィド結合を切断した後, 酵素 E-3 によって加水分解したところ、 ペプチド V-3, ペプチド V-4,およびフェニルア ラニン Phe が得られた。 V-3 と V-4 はいずれもシステイン Cys を含み、V-3はキサン プロテイン反応に陽性であるがビット反応に陰であった。一方、V-4はビウレット 反応に陽性であった。 Cys/ The Cys / Phe TYE ペプチド V-4 を0.1mol/Lの希塩酸を用いておだやかに加水分解すると、アミノ酸と ペプチドからなる混合物が得られた。 この混合物には2種類のトリペプチドが含まれて いたので,これらを分離し, それぞれを6mol/Lの塩酸とともに加熱して、完全に加水分 解したところ,これら2種類のトリペプチドのアミノ酸組成は以下のようであった。 Asp. Glu, Cys), (Asp, Cys, Pro 問1 Glu ASP C7 ksp cys Glu 表1に記したアミノ酸のうち、次のa,bに該当するアミノ酸をすべて選び、表中 この略号で記せ。 a. キサントプロテイン反応を示す。 b. pH6の条件で電気泳動を行うと, 陽極に移動する。 問2 下線部のジスルフィド結合の切断は, 2-メルカプトエタノールと反応させることに よって行う。 ジスルフィド結合を含む化合物 RS-S-Rと2-メルカプトエタノー ル HS-CH 2 CH 2 OH との反応を化学反応式で記せ。 ただし, 2-メルカプトエタノー ルの還元剤としてのはたらきを示すイオン反応式は次式で示される。 2HS-CH2CH 2 OH→ HOCH2CH2 -S-S-CH2CH2OH+2H+ + 2e 問3 ペプチドVのアミノ酸配列を前のページの書き表し方に従って表すとき、手順(1) ~(3)の結果により, カルボキシ末端側の3つのアミノ酸⑦~⑨の配列が決まる。 該当 するアミノ酸を略号で記せ。 phe 7V HN-1-2-3-4-5-6-7-8-9-COOH 問4 ペプチドVのアミノ末端側のアミノ酸①~⑥に該当するアミノ酸を略号で記せ。 Cys - Tyr-phe-Glu Asp-Cys-pro-Lys -6-

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化学 高校生

(イ)の等電点の求め方についてなのですがK1とK3をかけてもグルタミンの+−はゼロにならないと思ったのですがどのように考えれば良いのでしょうか? 教えて頂きたいです。よろしくお願いいたします。

州大 =12, “落ちてしまう。 (3) 陽イオン交換樹脂を利用すると, アミノ酸の分離ができる。 グルタミン酸をある条件下 でメチルエステル化すると、図に示したアミノ酸Aと, 原料のグルタミン酸の混合物が得 られた。 +40-(19) あたる所 0 + CH3-04 O II CH2-CH2-C-O-CH3 CH2-CH2-CLOH H₂N-CH-C-OH || K3 O アミノ酸A O H2N-CH-C-OH グルタミン酸 。 H₂Or ACAR-C-O-CH3 図 アミノ酸Aとグルタミン酸の構造 この混合物を陽イオン交換樹脂で分離できるかどうかを予想するために, グルタミン酸 とアミノ酸Aの等電点を求める。 グルタミン酸の電離平衡は,次の3つの式で表される。 ただし, グルタミン酸の陽イオンを Glu+, 中性の双性イオンを Glu, 1価陰イオンを Glu- 2 価陰イオンを Glu² とする。 高分子化 D), (E) (分子 位の平 '0x0. 180 10 ※アミノは必ず 第1段階 イオンの形で存在する!! Glu + 第2段階 Glu ← Glu 第3段階 Glu kikz= ここで,グルタミン酸の等電点は酸性側であることから, Glu² の存在は無視できる。 したがって, グルタミン酸の等電点は〔ア〕と求められる。 1 Glu + H+ 電離定数 Kg = 3.0×10 -10 mol/L [Glu] kiks = [H+] [Glu] [G [G14] + H+ 電離定数 K2 = 9.0×10 -5 Glu° + H+ 電離定数 K1 = 8.0×10mol/L [0][] K₁ = [Glut] mol/L kz= [Gl)[+] [cta] [H72[an] [Glu+] 次にアミノ酸Aの等電点を考える。 ここで, α位の炭素に結合したアミノ基とカルボキ シ基の電離定数は,アミノ酸Aとグルタミン酸で変わらないとすると, アミノ酸Aの等 電点は〔〕と求められる。 問3 グルタミン酸の2つのカルボキシ基を比べると, 側鎖にあるカルボキシ基の方がより 弱い酸である。 Glu の構造式を図にならって答えよ。 問4 文章(3)に示したグルタミン酸の電離定数を用いて[ア]および〔イ] の値を計算 し, それぞれ有効数字2桁で答えよ。 120

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