Zwitterionowe

Zwitterionowe odnosi się do stanu cząsteczki, która jednocześnie posiada dodatni i ujemny ładunek elektryczny, a jej ładunek całkowity wynosi zero. Taki wewnętrzny podział ładunku powstaje w wyniku dysocjacji grup funkcyjnych, najczęściej grup aminowych i karboksylowych, które w odpowiednich warunkach pH występują jako NH3+ i COO−. W roztworach wodnych zwłasjonie tego typu formy są powszechne, zwłaszcza gdy środowisko ma pH w pobliżu punktu izoelektrycznego.

Najbardziej znanym przykładem zwitterionowej formy są aminokwasy. W pH zbliżonym do wartości fizjologicznej grupa aminowa przyjmuje formę NH3+, a grupa karboksylowa COO−, co daje ładunek całkowity równy zero. Punkt izoelektryczny (pI) to pH, przy którym cząsteczka występuje głównie jako zwitterion i ma ładunek netto równy zero; wartości pI zależą od pK poszczególnych grup chemicznych w cząsteczce.

Właściwości zwitterionowych cząsteczek mają istotny wpływ na ich zachowanie w roztworach. Zwykle są silnie hydrofilne, co przekłada się na wysoką rozpuszczalność w wodzie i ograniczoną solubilitę w rozpuszczalnikach niepolarowych. W biochemii zwitterionowe cząsteczki odgrywają kluczową rolę w interakcjach białek i enzymów oraz w technikach analitycznych, takich jak elektroforeza kapilarna. W praktyce stosuje się także zwitterionowe buforowe środowiska (np. HEPES, MOPS) ze względu na stabilność w szerokim zakresie pH.

Poza biochemia, termin zwitterionowe odnosi się również do związków i polimerów zawierających jednocześnie dodatnie i ujemne grupy, co wpływa na ich właściwości powierzchniowe i funkcjonalność w materiałach.