Qu'est-ce que le point isoélectrique ?
Le point isoélectrique (pI) correspond au pH auquel une molécule — généralement un acide aminé, un peptide ou une protéine — ne porte aucune charge électrique nette. À ce pH, les charges positives et négatives s'équilibrent : la molécule ne migre donc pas dans un champ électrique. Le pI est une propriété fondamentale exploitée en biochimie, en purification des protéines (focalisation isoélectrique) et en chromatographie.
Comment utiliser ce calculateur
Saisissez les deux valeurs de pKa qui encadrent la forme neutre de votre molécule. Pour un acide aminé simple dépourvu de chaîne latérale ionisable, il s'agit du pKa du groupe carboxyle (pKa1, le plus acide) et du pKa du groupe amine (pKa2, le moins acide). Le calculateur affiche aussitôt le pI, soit la moyenne arithmétique des deux valeurs.
La formule expliquée
L'espèce neutre, sous forme de zwitterion, existe entre deux formes chargées. Le pKa inférieur (pKa1) régit la perte d'un proton à partir de la forme +1, tandis que le pKa supérieur (pKa2) régit la perte d'un proton de la forme neutre pour donner une espèce −1. Le pH auquel les populations +1 et −1 sont égales — le point de charge nette nulle — n'est autre que leur moyenne :
$$\text{pI} = \dfrac{\text{pKa}_1 + \text{pKa}_2}{2}$$
Exemple concret
Pour la glycine, pKa1 (COOH) ≈ 2,34 et pKa2 (NH3+) ≈ 9,60. Le point isoélectrique vaut donc
$$\text{pI} = \frac{2{,}34 + 9{,}60}{2} = \frac{11{,}94}{2} = \mathbf{5{,}97}$$Cette valeur correspond bien à la valeur expérimentale connue pour la glycine.
FAQ
Quelles deux valeurs de pKa dois-je utiliser ? Utilisez les deux valeurs de pKa qui encadrent l'espèce de charge nette nulle. Pour les acides aminés dotés de chaînes latérales ionisables, choisissez les deux pKa qui entourent la forme neutre.
Cela fonctionne-t-il pour les protéines ? Cette simple moyenne de deux pKa convient aux petites molécules et aux acides aminés sans chaîne latérale chargée. Les protéines entières nécessitent d'additionner les contributions de tous les groupes ionisables.
Que m'apprend le pI ? Il indique le pH auquel une molécule est la moins soluble et ne se déplace pas dans un champ électrique — une information précieuse pour la précipitation et la focalisation isoélectrique.
