Для определения суммарного заряда пентапептида Вал-Асп-Глу-Сер-Лиз-, необходимо знать значения ионизационных постоянных для каждой из аминокислотных остатков и учитывать значения рН раствора. Посмотрим на ионизационные постоянные для каждой из аминокислотных остатков в нейтральном растворе (при рН = 7,0): - Валин (Val) имеет неполярную боковую цепочку и не имеет ионизирующих групп, поэтому не имеет заряда в нейтральном растворе. - Аспарагиновая кислота (Asp) имеет боковую цепочку с карбосил-группой (-COOH), которая ионизируется на отрицательно заряженный карбоксилат (-COO-) при рН выше значения ее пКа. Значение пКа для карбоксил-группы аспарагиновой кислоты примерно равно 3,9. При рН = 7.0, группа находится в депротонированной (отрицательно заряженной) форме. - Глутаминовая кислота (Glu) также имеет боковую цепочку с карбосил-группой (-COOH), которая ионизируется на отрицательно заряженный карбоксилат (-COO-) при рН выше значения ее пКа. Значение пКа для карбоксил-группы глутаминовой кислоты примерно равно 4,1. При рН = 7.0, группа находится в депротонированной (отрицательно заряженной) форме. - Серин (Ser) имеет боковую цепочку с гидроксил-группой (-OH), которая также может ионизироваться на отрицательно заряженный оксид (-O-) при рН выше значения ее пКа. Значение пКа для гидроксил-группы серина примерно равно 13,0. При рН = 7.0, группа находится в недепротонированной (нейтральной) форме. - Лизин (Lys) имеет боковую цепочку с амид-группой (-NH2), которая остается полностью протонированной и положительно заряженной в широком диапазоне рН. Теперь посмотрим на изменение зарядов аминокислотных остатков при рН, отличном от 7,0: - Если рН>7,0, то карбоксил-группы у аспарагиновой кислоты и глутаминовой кислоты будут больше депротонированы, что приведет к увеличению отрицательного заряда у этих остатков. - Если рН<7,0, то гидроксил-группа серина будет нормально производиться, поскольку она не депротонируется при этом рН, и амид-группа лизина будет оставаться полностью протонированной. Поскольку пентапептид состоит из следующих аминокислотных остатков: Вал-Асп-Глу-Сер-Лиз-, то суммарный заряд будет равен сумме зарядов каждого остатка в данном пентапептиде. При рН = 7,0: - Вал, Asp и Glu будут иметь отрицательный заряд (-), так как они содержат депротонированные карбоксил-группы. - Сер будет иметь нейтральный заряд (0), так как гидроксил-группа в серине не депротонируется при рН = 7,0. - Лиз будет иметь положительный заряд (+), так как амид-группа полностью протонирована при любом рН. Таким образом, суммарный заряд пентапептида Вал-Асп-Глу-Сер-Лиз- при рН = 7,0 будет равен 0 (+, -,-,0,+). При рН отличном от 7,0, изменится заряд для некоторых аминокислотных остатков: - Вал, Asp и Glu будут иметь более отрицательный заряд (-), так как их карбоксил-группы будут более депротонированы. - Сер все еще будет иметь нейтральный заряд (0), так как его гидроксил-группа не будет депротонироваться. - Лиз все еще будет иметь положительный заряд (+), так как его амид-группа полностью протонирована. Таким образом, суммарный заряд пентапептида Вал-Асп-Глу-Сер-Лиз- при рН <> 7,0 будет отрицательным (-, -, -, 0, +). Исходя из этого, правильный ответ на вопрос: в) 0; +2; -2.