ЦВИТТЕР-ИОНЫ

ЦВИТТЕР-ИОНЫ (от нем. Zwitter—гермафродит), гермафродитные, или двойственные, ам-фотерные ионы (иначе—амфиионы). Этим названием обозначают ион, несущий равное количество свободных положительных и отрицательных электрических зарядов и образующийся при электролитической диссоциации амфолитов (см.). В изоэлектрической точке (см.) амфолит дает небольшое и притом одинаковое количество анионов и катионов. В щелочную сторону от изоэлектрической точки быстро возрастает количество даваемых амфолитом анионов, в кислую сторону соответственно растет количество катионов. Согласно теории амфолитов, разработанной гл. обр. Михаелисом (Michae-lis), в изоэлектрической точке подавляющее большинство молекул амфолита находится в электронейтральном, недиссоииированном состоянии. Однако уже Бредиг (Bredig), впервые положивший начало учению об амфолитах, обратил внимание на то обстоятельство, что электронейтральная форма амфолита может быть представлена не только его недиссоцииро-ванными молекулами. Наряду с ними в изоэлектрической точке должны существовать молекулы, подвергшиеся обеим диссоциациям и несущие поэтому свободные заряды противоположного знака (друг друга уравновешивающие). Структура такого Ц. может быть выражена общей формулой """NHa-R-COO"; очевидно он представляет изомер нейтральной, недиссоциированной молекулы NH₂-R-COOH. Согласно исследованиям Бьеррума (Bjerrum) у аминокислот жирного ряда нейтральная форма состоит почти исключительно (свыше 99%) из Ц. (в противоположность ароматическим и гетероциклическим аминокислотам— тирозину, пролину, триптофану, гистидину,— содержащим в изоэлектрической точке наряду с Ц. заметные количества недиссоциированных молекул). При учете цвиттер-ионного характера нейтральной формы амфолита для констант кислотной и щелочной диссоциации аминокислот получаются несравненно большие значения, чем те, к-рые вычисляются на основе предположения Михаелиса о почти полном отсутствии диссоциации в изоэлектрической точке. Вновь вычисленные константы представляют величины приблизительно того же порядка, как константы диссоциации карбоновых к-т (муравьиной, ускусной, пропионовой), с одной стороны, аминов (метил-, эти л амина)—с другой. По сравнению с этими последними совершенно непонятными представлялись те необычайно низкие значения, к-рые приходилось прежде приписывать константам диссоциации амина и карбоксила в молекуле аминокислоты. Особенности цвиттер-ионной теории диссоциации амфолита обнаруживаются при сопоставлении даваемой ею схемы со старым представлением. Так, действие сильной к-ты на нейтральную форму аминокислоты выражалось обычно уравнением: Щелочь действует на аминогруппу и, нейтрализуя ее, тем самым дает перевес кислотной диссоциации, существовавшей уже в нейтральной (цвиттер-ионной) молекуле. Наличие Ц. в изоэлектрическом амфолите может быть установлено также путем измерения его диэлектрической постоянной. Так как Ц., как показывает его формула, имеет большой дипольный момент, его присутствие должно значительно увеличивать диэлектрическую постоянную раствора. Несмотря на существенные изменения, к-рым подверглась т. о. теория диссоциации амфолитов, основные положения учения об изоэлектрической точке, установленные Михаелисом, остаются в силе. Ц. столь же мало способны проводить электрический ток и переноситься к электродам, как и недиссо-циированные молекулы. Поэтому в изоэлектри- ческой точке амфолит дает максимум электронейтральных молекул, между тем как при изменении р_Н в обе стороны от нее быстро растет количество анионов или катионов амфолита. Лит.: В j е г г u m N., Die Konstitution der Ampholyte, besonders der Aminosauren, und ihre Dissoziationskons-tanten, Zeitschr. physik. Chemie, B. CIV, 1923; PauliW. u. V a 1 k о Е., Kolloidchemie der Eiweisskorper, Dresden—Lpz., 1933.                                Д. Рубинштедн.