Welchen Einfluss hat der pH‐Wert auf die Ionisierungsformen von Aminosäuren?

Der pH-Wert hat einen entscheidenden Einfluss auf die Ionisierungsformen von Aminosäuren. Aminosäuren bestehen aus einer Aminogruppe (-NH₂) und einer Carboxylgruppe (-COOH), die beide ionisierbar sind. Der pH-Wert der Umgebung bestimmt, ob diese Gruppen protoniert oder deprotoniert sind.

1. **Saurer pH-Wert (niedrig, z.B. pH < 3):**
- Die Carboxylgruppe ist protoniert und liegt als -COOH vor.
- Die Aminogruppe ist ebenfalls protoniert und liegt als -NH₃⁺ vor.
- Die Aminosäure ist insgesamt positiv geladen.

2. **Neutraler pH-Wert (ca. pH 7):**
- Die Carboxylgruppe ist deprotoniert und liegt als -COO⁻ vor.
- Die Aminogruppe ist protoniert und liegt als -NH₃⁺ vor.
- Die Aminosäure liegt als Zwitterion vor, d.h., sie hat sowohl eine positive als auch eine negative Ladung, aber ist insgesamt neutral.

3. **Basischer pH-Wert (hoch, z.B. pH > 9):**
- Die Carboxylgruppe ist deprotoniert und liegt als -COO⁻ vor.
- Die Aminogruppe ist deprotoniert und liegt als -NH₂ vor.
- Die Aminosäure ist insgesamt negativ geladen.

Diese Veränderungen beeinflussen die physikalischen und chemischen Eigenschaften der Aminosäuren, einschließlich ihrer Löslichkeit, ihrer Fähigkeit, Wasserstoffbrückenbindungen zu bilden, und ihrer Wechselwirkungen mit anderen Molekülen.