净电荷计算器

每一个可电离基团都是一对处于平衡中的共轭酸碱，而质量作用定律固定了这两种形式之间的比值。升高 pH 有利于去质子化的形式，而质子化群体与去质子化群体之比等于十的 pH 减 pKa 次方。把这个关系解成分数而不是解成比值，就得到本页要相加的两项：碱性基团用正号表达式，酸性基团用负号表达式。这里没有任何东西是拟合或者调出来的。每一项贡献的形状都由平衡决定，而 pKa 就是两种形式丰度相等时的那个 pH。

这也是为什么这两个表达式互为镜像，而不是两个不同的公式，也是为什么每一项贡献都被正负一夹住。一个基团在任何方向上都不可能带超过一个电荷的量，因为它要么握着一个质子，要么一个也没有。把它们加起来得到的数通常不是整数，这不是缺陷。它是一个期望值：在一个每个基团都处在各自平衡分数上的群体里，每个分子的平均电荷，而不是带电位置的个数。 净电荷与 Henderson-Hasselbalch 指南 用一条更完整的曲线走过同一个推导。

一个基团对 pH 的敏感度在整个范围内并不恒定。它在自己的 pKa 处最大，在那里基团有一半被质子化，向两侧则都会衰减。对这个分数求导得到：一个处在自己 pKa 上的单独基团，峰值斜率约为每 pH 单位 0.58 个电荷，而离得远时实际上为零。所以 0.1 个 pH 单位落在 pKa 附近时很值钱，落在平缓的一段上时几乎一文不值。所报 pH 的误差并不是均匀地造成伤害，它落在哪里决定了伤害有多大。

这就是缓冲液的重要性超过它的摩尔浓度所暗示的程度的那种实际原因。0.1 个 pH 单位放在组氨酸或羧基旁边，会让那个基团移动大约百分之六的电荷量；当几个基团共用一个 pH 时，总量移动得更多。同样这 0.1 放在 pH 9.7 附近，也就是在什么都不变的那一段里，对答案的影响几乎为零。 电荷-pH 曲线计算器 把整个函数画出来，于是你所用 pH 与最近一级台阶之间的距离就变得看得见，而不必靠推断。

模型把表中带有 pKa 的每一个基团都计入，其中包括半胱氨酸和酪氨酸。两者都被当作可电离的，而在中性 pH 下两者贡献都很小，所以它们的影响在 pH 7 时通常看不出来，在碱性条件下才变得明显。半胱氨酸在形成二硫键时还会带上一种完全不同的电荷，而这种变化完全没有被建模。去掉末端电荷的封端属于 末端修饰计算器 ，不属于本页。

两个末端永远被计入，没有可选项。在长链上，与侧链相比它们只是一个可以忽略的小数。在四五个残基的链上，它们可以占到分子里全部可电离位置的一半，而用酰胺化或乙酰化去掉其中之一，会让答案整整移动一个单位。这也是为什么 带电残基比例 单独来看对短肽的电荷是个很差的指引：它只数侧链，把两端排除在分子和分母之外。

这个数字是溶液中质子化平衡的热力学模型。它不是迁移率，而迁移率也不等于电荷。电泳行为还取决于离子强度、存在的对离子、与支持介质或膜的任何特异性相互作用，以及形状。这些都没有出现在那个和里，所以一条带负一个电荷的多肽，如果摩擦系数不同，迁移方式可以和另一条带同样电荷的多肽相差很远。

它也不描述某一个特定分子。结果是一个群体上的平均值，这正是它带小数的原因，而任何真实样品都落在那个分布上的某处，而不是恰好落在中间。答案接近零的时候，值得问一句需要多大的 pH 才能改变符号，因为那个 pH 就是 等电点 ，而它比一个任意 pH 下的电荷是稳定得多的量。至于先怎样到达某个选定的 pH，那是另一段算术， 缓冲液稀释计算器 是从那里开始的。