アミノ酸の等電点に関する問題は、非常によく出題されています。
2013年の過去問題を調べてみると…
北里大学 医
神戸薬科大学 後期 薬
昭和大学 歯 薬 保健医療
中央大学 理工
東京薬科大学
東京理科大学 薬
東邦大学 １次 医
日本医科大学 １次 医
福岡大学 理 工 医 薬
星薬科大学
旭川医科大学 後期日程 医
京都大学 総合人間 教育 理 医 薬 工 農
群馬大学 理工－昼 理工
埼玉大学 後期日程 理 工
東京工業大学 理 工
新潟大学 後期 教育 理 医 歯 工 農
広島大学 総合科 教育 理 医 歯 薬 工 生物
北海道大学 総合教育 医 歯 獣医 水産
と医・歯・薬系大学での出題が目立ちます。
医・歯・薬系大学志望者は、しっかりおさえましょう！
それでは、少し解説したいと思います。
アミノ酸は、一般式RCH(NH2)COOHで表され、アミノ基(-NH2))とカルボキシ基(-COOH)の両方をもつ化合物で、この２つの基が同じ炭素原子に結合しているアミノ酸をα-アミノ酸といいます。
生体中のタンパク質を構成するα-アミノ酸は約20種類あり、それらがペプチド結合によって長くつながってできた高分子化合物がタンパク質です。
アミノ酸は側鎖(-R)の構造により、中性アミノ酸、酸性アミノ酸、塩基性アミノ酸に分類されます。
下記が入試でよく登場する代表的なα-アミノ酸です。
グリシン、アラニンの２つは名称と構造を確実に覚え、それ以外は、硫黄原子やベンゼン環を含むか、中性・酸性・塩基性のどれになるかは最低限覚えましょう！
アミノ酸を水に溶かすと、双性イオンのまま溶けます。
そして、弱酸由来の-COO－や弱塩基由来の-NH3＋が存在するため、独立に加水分解を起こし、次のような平衡状態になります。(Rの電離は考えないとする。)
上記の平衡は、次のようにpHによって、陽イオン、双性イオン、陰イオンの比率が変化します。
pHがある値になると、アミノ酸の平衡混合物の電荷が全体として0になります。
このときのpHを等電点といい、それぞれのアミノ酸は固有の等電点を持ちます。
酸性アミノ酸の等電点 → 酸性付近 例：グルタミン酸 3.0
中性アミノ酸の等電点 → 中性付近 例：グリシン 6.0
塩基性アミノ酸の等電点 → 塩基性付近 例：リシン 10.0
★等電点のポイントは、次の２つをおさえましょう！
・等電点では、大部分が双性イオンとして存在し、わずかに残る陽イオンと陰イオンの濃度は、必ず等しくなる。
・等電点の左側(pHが小さい側)では、陽イオンが多く(アミノ酸全体の電荷は＋)、右側では、陰イオンが多く(アミノ酸全体の電荷は－)存在する。
等電点に関する問題は、計算問題がよく出題され難しいと思われがちですが、理解してしまえば非常に簡単です。
また、出題されるアミノ酸もグリシンとアラニンが大半を占め、この２つの等電点の求め方は全く同じになります。
「等電点に関する問題チャート＆過去問完全攻略チャート」では、等電点の解法を色や図を使うなど、かみ砕いてわかりやすく解説しています。
□収録出題校
新潟大学(2013年)、神戸薬科大学(2013年)、中央大学(2013年)、東京薬科大学(2013年)、早稲田大学(2011年)、徳島大学(2011年)
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医・歯・薬系大学志望の方、必見！アミノ酸の等電点に関する問題
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