समविभव बिंदु क्या है?
समविभव बिंदु (pI) वह pH मान होता है जिस पर कोई अणु — आमतौर पर कोई अमीनो अम्ल, पेप्टाइड या प्रोटीन — पर कुल विद्युत आवेश शून्य रहता है। इस pH पर धनात्मक और ऋणात्मक आवेश आपस में संतुलित हो जाते हैं, जिसके कारण अणु किसी विद्युत क्षेत्र में गति नहीं करता। pI एक मूलभूत गुण है जिसका उपयोग जैव रसायन (बायोकेमिस्ट्री), प्रोटीन शुद्धिकरण (आइसोइलेक्ट्रिक फोकसिंग) और क्रोमैटोग्राफी में किया जाता है।
इस कैलकुलेटर का उपयोग कैसे करें
अपने अणु के उदासीन (न्यूट्रल) रूप को घेरने वाले दो pKa मान दर्ज करें। ऐसे साधारण अमीनो अम्ल के लिए जिसमें कोई आयनीकरण योग्य पार्श्व-शृंखला (साइड चेन) नहीं होती, ये मान होते हैं — कार्बोक्सिल समूह का pKa (pKa1, अधिक अम्लीय) और अमीनो समूह का pKa (pKa2, कम अम्लीय)। कैलकुलेटर तुरंत इन दोनों मानों के समांतर माध्य (औसत) के रूप में pI दिखा देता है।
सूत्र की व्याख्या
उदासीन, ज़्विटरआयन (zwitterionic) रूप दो आवेशित रूपों के बीच पाया जाता है। इसके नीचे वाला pKa (pKa1) +1 रूप से एक प्रोटॉन के निकलने को नियंत्रित करता है, और इसके ऊपर वाला pKa (pKa2) उदासीन रूप से एक प्रोटॉन निकलकर −1 प्रजाति बनने को नियंत्रित करता है। जिस pH पर +1 और −1 आबादी बराबर हो जाती है — यानी कुल आवेश शून्य का बिंदु — वह बस इन दोनों का औसत होता है: $$\text{pI} = \dfrac{\text{pKa}_1 + \text{pKa}_2}{2}$$
हल किया हुआ उदाहरण
ग्लाइसीन (glycine) के लिए, pKa1 (COOH) ≈ 2.34 और pKa2 (NH3+) ≈ 9.60 होता है। समविभव बिंदु होगा $$\text{pI} = \dfrac{2.34 + 9.60}{2} = \dfrac{11.94}{2} = \textbf{5.97}$$ यह मान ग्लाइसीन के सुप्रसिद्ध प्रायोगिक (प्रयोगशाला में मापे गए) मान से मेल खाता है।
अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न
मुझे कौन से दो pKa मान इस्तेमाल करने चाहिए? वे दो pKa मान चुनें जो शून्य कुल आवेश वाली प्रजाति को दोनों ओर से घेरते हों। जिन अमीनो अम्लों में आयनीकरण योग्य पार्श्व-शृंखला होती है, उनके लिए उदासीन रूप को घेरने वाले दो pKa मान चुनें।
क्या यह प्रोटीन के लिए काम करता है? यह सरल दो-pKa औसत वाला तरीका छोटे अणुओं और बिना आवेशित पार्श्व-शृंखला वाले अमीनो अम्लों के लिए काम करता है। पूर्ण प्रोटीन के लिए सभी आयनीकरण योग्य समूहों के योगदान को जोड़ना पड़ता है।
pI मुझे क्या बताता है? यह उस pH को दर्शाता है जिस पर अणु की विलेयता सबसे कम होती है और वह विद्युत क्षेत्र में गति नहीं करता — जो अवक्षेपण (precipitation) और आइसोइलेक्ट्रिक फोकसिंग के लिए उपयोगी जानकारी है।
