Câu hỏi:

Amino acid là hợp chất hữu cơ mà phân tử chứa đồng thời nhóm amino và nhóm cacboxyl Vì nhóm −COOH có tính acid, nhóm  có tính base nên amino acid có tính chất lưỡng tính, tức là trong dung dịch có thể phân li thành ion  và Các amino acid là những chất rắn ở dạng tinh thể không màu, vị hơi ngọt, có nhiệt độ nóng chảy cao (từ đến , đồng thời bị phân huỷ) và dễ tan trong nước vì chúng tồn tại ở dạng ion lưỡng cực. Trong dung dịch, dạng ion lưỡng cực chuyển một phần thành dạng phân tử.

Trên thực tế, người ta thấy amino acid tồn tại phổ biến nhất ở 3 dạng: Dạng cation, dạng ion lưỡng cực và dạng anion. Dạng trung hoà tồn tại với lượng rất nhỏ vì nhóm  và phản ứng. Ở một pH nào đó, có sự ngang bằng giữa dạng anion và dạng cation, khi đó amino acid tồn tại chủ yếu ở dạng lưỡng cực. pH đó được gọi là điểm đẳng điện, kí hiệu là pHI hoặc pI.

Các amino acid có giá trị pI khác nhau, nên ở một pH xác định chúng sẽ dịch chuyển về phía anode hoặc cathode với những vận tốc khác nhau, đó là sự điện di. Dựa trên cơ sở này, người ta đã xây dựng phương pháp điện di để tách các amino acid từ hỗn hợp của chúng.

Người ta thực hiện một thí nghiệm điện di trên gel để tách các amino acid ra khỏi hỗn hợp amino acid. Hỗn hợp này được hoà tan trong dung môi và sau đó được đặt ở điểm bắt đầu của gel agarose. Một dòng điện được đưa vào gel và các amino acid di chuyển những khoảng cách khác nhau tuỳ theo điện tích của chúng.

Thí nghiệm 1:

Thí nghiệm sau đây được thực hiện để xác định mức độ thay đổi pH của dung môi ảnh hưởng đến quá trình tách amino acid bằng điện di trên gel. Bảng 1 cho thấy các điểm đẳng điện của amino acid và giá trị pH của dung môi.

Bảng 1

Amino acid	pI
A	8,2
B	7,4
C	6,8
D	5,9
Dung môi	pH
1	8,9
2	9,6
3	10,2

Một tờ giấy đặc biệt dài 150mm được xử lý bằng gel agarose (Agarose là một loại polysaccharide chiết xuất từ tảo biển và có khả năng tạo gel khi được làm nguội. Khi áp dụng điện trường, các phân tử này di chuyển qua gel theo kích thước của chúng, tạo ra các dải băng khác nhau trên gel). Các điện cực được gắn ở mỗi đầu và nối với nguồn điện 100V. Hỗn hợp 150 μg amino acid đã được thêm vào dung môi 1 để tạo thành 200 μL dung dịch. Dung dịch được đặt tại điểm bắt đầu của gel và được tách trong 60 phút. Mật độ của các amino acid riêng biệt được biểu thị bằng phần trăm trên quãng đường di chuyển của chúng. Quy trình được lặp lại đối với dung môi 2 và 3. Kết quả thu được thể hiện trong hình 2:

Hình 2. Kết quả thí nghiệm 1

Thí nghiệm 2: Thí nghiệm 2 được lặp lại như thí nghiệm 1 nhưng đảo ngược điện cực. Kết quả thu được trong hình 3:

Giả sử thí nghiệm 1 được lặp lại sử dụng dung môi có độ pH là 8,4. Khoảng cách di chuyển của amino acid A rất có thể sẽ đạt cực đại tại khoảng cách