Aminoácidos e Proteínas

Graduação em Biotecnologia
Disciplina de Proteômica
Caroline Rizzi
Doutoranda em Biotecnologia -UFPel

Propriedades dos Aminoácidos
Sólidos
Cristalizáveis
Incolores
Hidrossolúveis
↑PF (↑200 C)

Ácidos e Bases fortes e fracos
A força das espécies varia conforme
o grau de dissociação de H+ em solução aquosa

Ácidos e Bases Fortes
HA → H+ + A-

H+ + A- → HA

Ácidos eBases Fracos
H + + A-

HA

Par ácido fraco/base conjugada

Ácido
H+ + A-

Base

HA

Par base fraca/ácido conjugado

Propriedades dos Aminoácidos
•
•

pH neutro: íons dipolares
Ionização:
•
•

•

grupos carboxílicos: em pH ~2,2 (pK1)
grupos amínicos em pH ~9,4 (pK2)

Podem agir como um ácido ou uma base: Anfóteros

COO H3N - C - H

ácido

R
base

CaráterAnfótero dos AAS
Esta propriedade mostra que a
dissociação dos grupos amino
e carboxílico varia dependendo
da variação do pH do meio.
HA

v1
v2

pK1

50% COOH
50% COO-

pK2

50% NH3
50% NH2

H + + A-

pK: valor de pH onde a metade dos ácidos ou
bases estão dissociados e a metade está
associada

pK
DIFERENÇA DE AFINIDADE PELO H+→medida da tendência de ceder prótonsDiferença de 7 unidades logarítmicas entre os pKs dos grupos α-amino e α-carboxila

A afinidade por prótons do -NH (pk ~9) é 107 vezes maior que a do -COOH (pK ~2).

forma básica

forma ácida

forma neutra

NH3+ só se dissocia se o –COOH já estiver completamente dissociado em –COO-.

Curva de Titulação
Titulação: adição ou remoção gradual de H+
Com base: parte-se do pH ácido até chegar aoalcalino
Com ácido: parte-se do pH alcalino até chegar ao ácido

Representação gráfica do comportamento anfótero dos aas
Evidenciam a ação dos aas como tampão

Dissociação dos Aminoácidos
• Um aminoácido em solução aquosa

pH=1

H+

COOH
H- C - NH3
2
R

H+

H+

H+
H+

Dissociação dos Aminoácidos
Um aminoácido em solução aquosa

pH=2
OH-

pH=9

COO H
água
H OHH- C- NH3
2
R
H OHOH-

Dissociação dos Aminoácidos
De forma geral, ao fazer a titulação de um aa com uma
base, iniciando-se em pH=1 observa-se que o pH da
solução aumenta até aproximadamente pH=2 quando o
grupamento COOH começa a liberar íons H+ para o
meio, formando água.

H2O

COOH
H- C - NH3+ + OHpK1
R

COOH- C - NH3+
R
íon dipolar

Dissociação dos Aminoácidos
Continuandoa adição de base o pH irá progressivamente
se elevando até que o grupo NH3+ tenha condições de
liberar seu íon H+, o que ocorre próximo ao pH 9 .

H 2O
COOCOOH-C-NH3+ + OHH-C-NH2
R
R
pK2
íon dipolar

Carga

+1

0

Íon dipolar

Ambos grupos
protonados

A carga da molécula varia na dependência do
pH do meio e do pK de cada grupo

-1

Ambos grupos
desprotonadosTampões
Solução que resiste a mudanças de pH
quando se adicionam pequenas
quantidades de ácido ou base.

Compostos devem ter grupos ionizáveis
capazes de doar e de receber prótons H+

Pode ser produzido pela mistura de um ácido
fraco (HA) e de sua base conjugada (A-).

Como funcionam os tampões?

Tampões
Equação de Hendersen-Hasselbalch
-

log
pH = pK a
pH = pKa + log
ApH = pKa +log
HA

[A
[X -]]
[HX]
[HA]

Aceptor de H+ (sal)
Doador de H+ (ácido)

A [H+] , e em decorrência, o pH, são determinados por dois
fatores: o valor de pKa e a razão das concentração do par
[A-] / [HA].
Tampões resistem mais eficazmente à variação de pH em qualquer sentido quando as
concentrações de [A-] / [HA] são aproximadamente as mesmas.

pK

Tampões
quando o pH do meio éigual ao pK do grupo ionizável, este está 50% dissociado

o poder tamponante é máximo no pK pois há igual
proporção das formas doadora e aceptora de prótons:

A - + H+

HA

50%

50%

Tampões sanguíneos: bicarbonato e CO2
pH = 6,1 + log10

[HCO3-]
CO2]

Para que o tampão tenha pH de 7,4, a
razão [base] / [ácido] deve ser igual a um
valor de 20.

Qual é a relação
dos...