Molare Masse und Dalton: das Peptidgewicht lesen

Warum es zwei Arten gibt, Gewicht auszudrücken

Ein einzelnes Molekül ist unvorstellbar leicht. Mit solch winzigen Zahlen zu arbeiten ist unpraktisch, daher hat die Chemie zwei handliche Arten, molekulares Gewicht auszudrücken. Die eine betrachtet ein einzelnes Molekül, die andere eine große, standardisierte Menge von Molekülen auf einmal. Beide beschreiben dasselbe, nur auf einer anderen Skala.

Das Dalton ist die Einheit für das Gewicht eines einzelnen Teilchens. Die molare Masse ist das Gewicht eines Mols Teilchen. Sobald man versteht, wie diese beiden zusammenhängen, kann man die Gewichtszahl auf einem Produktetikett oder Analysezertifikat gut lesen.

Das Dalton, Gewicht auf molekularer Skala

Das Dalton, abgekürzt Da, ist die Einheit für die atomare und molekulare Masse. Ein Dalton entspricht etwa der Masse eines einzelnen Wasserstoffatoms, des leichtesten Atoms. Schwerere Atome und Moleküle wiegen ein Vielfaches davon. So wiegt ein Wassermolekül etwa 18 Dalton.

Peptide sind größer, daher liegt ihr Gewicht oft im Bereich von Tausenden Dalton. Deshalb verwendet man das Kilodalton, abgekürzt kDa, gleich tausend Dalton. Ein Peptid von 5000 Dalton ist dasselbe wie ein Peptid von 5 kDa. Die Massenspektrometrie misst diese Massen direkt und gibt das Ergebnis oft in Dalton an.

Das Mol und die molare Masse

Ein Mol ist einfach eine Anzahl, so wie ein Dutzend zwölf ist. Nur ist ein Mol eine gigantische Anzahl, gedacht, um Moleküle in handhabbaren Portionen zu zählen. Ein Mol eines beliebigen Stoffes enthält dieselbe feste Anzahl von Teilchen. Die molare Masse ist dann einfach das, was ein Mol dieses Stoffes wiegt, ausgedrückt in Gramm pro Mol, abgekürzt g pro mol.

Das Praktische ist dies: Die molare Masse in Gramm pro Mol hat praktisch dieselbe Zahl wie die Masse eines einzelnen Moleküls in Dalton. Ein Peptid, das als einzelnes Molekül 3000 Dalton wiegt, hat eine molare Masse von etwa 3000 Gramm pro Mol. Man muss sich also nur eine Zahl merken, nur die Einheit unterscheidet sich, je nachdem, ob man ein Molekül oder ein Mol betrachtet.

Warum dies bei Peptiden zählt

Das Molekülgewicht ist ein Merkmal, mit dem man ein Peptid erkennen und überprüfen kann. Aus der Aminosäuresequenz lässt sich das erwartete Gewicht berechnen. Misst ein Labor danach die tatsächliche Masse mit Massenspektrometrie, dann müssen diese beiden übereinstimmen. Tun sie das, ist das ein starker Hinweis darauf, dass das richtige Molekül vorhanden ist.

Das Gewicht hilft auch beim Rechnen mit Mengen. Wer weiß, wie viel ein Mol wiegt, kann ein Gewicht in eine Anzahl von Molekülen umrechnen und umgekehrt. In der Forschung ist das nötig, um Konzentrationen genau zu beschreiben. Ohne die molare Masse kann man eine abgewogene Menge nicht in die Anzahl der darin enthaltenen Moleküle übersetzen.

Häufige Verwechslungen

Eine erste Verwechslung ist die zwischen Masse und Menge. Dalton und molare Masse betreffen das Gewicht, nicht die Menge an Stoff, die man in Händen hält. Zwei Fläschchen mit demselben Peptid können sich im Gesamtgewicht stark unterscheiden, während das Molekülgewicht pro Molekül identisch bleibt.

Eine zweite Verwechslung ist die Einheit selbst. Man sieht manchmal den älteren Begriff Dalton neben dem Symbol für die atomare Masseneinheit. Für die Praxis kann man das Dalton und diese Einheit als dasselbe behandeln. Wichtig ist, dass man erkennt, ob sich eine Zahl auf ein einzelnes Molekül bezieht, in Dalton, oder auf ein Mol, in Gramm pro Mol. Die Zahl ist nahezu gleich, die Bedeutung der Einheit nicht.