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UNIVERSIDADE DE UBERABA ÉDER PEREIRA DE ALMEIDA ISABELLA ROCHA SANTOS JULIANA MARTINS FERREIRA MARIA LUIZA DREVECK MATHEUS LEMES BALIANO CIÊNCIAS FISIOLÓGICAS I Titulação da Glicina Uberaba 2022 ÉDER PEREIRA DE ALMEIDA (RA: 5155457) ISABELLA ROCHA SANTOS (RA: 5145599) JULIANA MARTINS FERREIRA (RA: 5154973) MARIA LUIZA DREVECK (RA: 6109979) MATHEUS LEMES BALIANO (RA: 5154476) CIÊNCIAS FISIOLÓGICAS I Titulação da Glicina Relatório referente à atividade prática do 2º período do Curso de Medicina, do componente Ciências Fisiológicas I da Universidade de Uberaba. Prof.: Geraldo Thedei Jr. Uberaba 2022 3 SUMÁRIO 1. INTRODUÇÃO .............................................................................................................................. 4 2. OBJETIVO ..................................................................................................................................... 4 3. METODOLOGIA ........................................................................................................................... 4 3.1 Material ........................................................................................................................................ 4 3.2 Execução..................................................................................................................................... 5 4. RESULTADOS ............................................................................................................................. 5 5. DISCUSSÃO ................................................................................................................................. 8 6. CONCLUSÃO ............................................................................................................................... 9 7. REFERÊNCIAS .......................................................................................................................... 10 4 1. INTRODUÇÃO Os aminoácidos são compostos orgânicos que formam as proteínas. Segundo LEHNINGER (2014), existem 20 tipos de aminoácidos fundamentais na manutenção dos organismos, que se dividem em dois grupos: os essenciais e não essenciais. Os aminoácidos considerados não essenciais são produzidos pelo organismo, enquanto os essenciais são obtidos por meio da alimentação. A glicina, um aminoácido não essencial, foi descoberta em 1820 e denominada dessa forma por conta de seu sabor adocicado. Com a finalidade de analisar as propriedades desses compostos, a técnica de titulação é amplamente utilizada em laboratório. Nessa técnica, é realizada a adição ou remoção de prótons, o que acarreta a curva de titulação ácido-base. A partir dela, é possível se obter informações do aminoácido titulado. A titulação da glicina é realizada na sequência de uma remoção gradual de prótons, através da adição de uma base como NaOH, e a curva de titulação refere-se ao gráfico dos valores de pH da solução em decorrência do volume de base adicionado. Assim, essa curva mostra os pKas, que são formas de expressão das constantes de dissociação Ka, dos grupos ionizáveis do aminoácido. Conforme a base é adicionada, a curva passa a evidenciar estágios diferentes, diretamente dependentes da concentração de cada uma das substâncias que doam prótons. Dessa maneira, devido ao pK característico da glicina, sua titulação foi realizada em laboratório e, os resultados, identificados em gráficos, serão apresentados a seguir. 2. OBJETIVO Identificar as vidrarias de laboratório; Determinar graficamente o valor de pK1, pK2 e pI da Glicina. 3. METODOLOGIA 3.1 Material Béquer de 125mL e 250 mL 5 Bureta com suporte universal Proveta de 50 mL Bastão de vidro pHmetro NaOH 0,1 mol/L 3.2 Execução 1) Preencher uma bureta de 50 mL com NaOH 0,1 Mol/L (utilizar um béquer de 125 mL para transporte do NaOH até a bancada). Deixar a solução escoar até retirar o ar da ponta da bureta. Preencher novamente com a mesma solução e zerar o instrumento. 2) Adicionar 50 mL de solução de Glicina 0,1 mol/L na proveta e transferir para um béquer de 125 mL. 3) Medir e anotar o pH da glicina 4) Adicionar 5 mL da solução de NaOH à solução de glicina 5) Agitar com o bastão de vidro, medir e anotar o pH (usar sempre o mesmo pHmetro) 6) Repetir os passos 4 e 5 até obter pH > 11. (OBS: Quando necessário, transferir a solução de glicina para um béquer maior, de 250 mL). 7) Anotar os valores obtidos em uma tabela como indicado abaixo e, com os dados, construir gráfico colocando os volumes de NaOH na abscissa e pH na ordenada. 8) Determinar graficamente o valor de pK1, pK2 e pI da Glicina. 9) Comparar os valores de pK e pI obtidos na aula com os valores da literatura 4. RESULTADOS Com os dados obtidos na titulação da glicina, foi construída a Tabela 1. A primeira coluna representa o número de adição de Hidróxido de Sódio, de 5 em 5 mililitros; a segunda coluna apresenta o volume de Hidróxido de Sódio acumulado, em mililitros e, na terceira coluna o valor do pH da glicina obtido após adição do Hidróxido de Sódio. 6 Tabela 1 - Dados Titulação Glicina Adição de NaOH n° Volume de NaOH acumulado (ml) pH da solução de glicina 0 0 1,7 1 5 1,8 2 10 1,9 3 15 2,1 4 20 2,2 5 25 2,3 6 30 2,5 7 35 2,6 8 40 2,8 9 45 2,9 10 50 3,2 11 55 3,5 12 60 4,6 13 65 9 14 70 9,5 15 75 9,8 16 80 10,1 17 85 10,2 18 90 10,5 19 95 10,7 20 100 10,9 21 105 11,2 Logo após, os dados da Tabela 1 foram representados no Gráfico1. No qual foram adicionadas as Retas 1, 2, 3, 4 e 5 para auxílio no cálculo do pI, pK1 e pK2. Gráfico 1 - Curva de titulação da Glicina com as retas suportes. 7 Posteriormente foi identificado o ponto isoelétrico (pI), que é o pH em que o aminoácido tem uma carga líquida igual a zero. Assim, pode-se identificar a constante de equilíbrio para ionização (pK). O valor de pK1 é obtido pela intersecção da Reta 4 com o gráfico, obtendo-se pK1 igual a 2,5. Já o pK2 é obtido pela intersecção da Reta 5 com o gráfico, obtendo-se o valor de 10,2. Portanto, o pI pode ser obtido pela média aritmética dos valores de pK1 e pK2, resultando em pI de valor 6,35, como representado no Gráfico 2. Gráfico 2 - Curva de titulação da Glicina Logo depois, houve a realização da comparação com os valores de dados da literatura, representados na Figura 1. 8 Figura 1 - Curva de titulação da glicina (Bioquímica medica, Baynes) 5. DISCUSSÃO Aminoácidos, dentre eles a Glicina, podem se comportar como ácidos ou bases, dependendo do meio em que se encontram pois apresentam caráter anfótero, bem como possuem uma curva de titulação bastante definida. A partir da curva de titulação da glicina, segundo LEHNINGER (2014), é possível obter várias informações importantes. Em primeiro lugar, ela fornece uma medida quantitativa do pKa de cada um dos dois grupos ionizáveis: 2,34 para o grupo ¬COOH e 9,60 para o grupo ¬NH3+. A segunda informação fornecida pela curva de titulação da glicina é que esse aminoácido tem duas regiões com poder de tamponamento. Uma delas está na parte relativamente achatada da curva, se estendendo por aproximadamente 1 unidade de pH de cada lado do primeiro pKa de 2,34, indicando que a glicina é um bom tampão próxima desse pH. A outra zona de tamponamento está centrada em volta do pH 9,60 (observe que a glicina não é um bom tampão no pH do líquido intracelular ou do sangue, em torno de 7,4). 9 Segundo PALÁCIOS (2017), quando a Glicina se encontra em pH ácido, a formaiônica presente é a protonada (+H3N - CH2 - COOH). Quando a titulação se inicia o valor de pH aumenta, e o grupo carboxila da Glicina perde um próton. Em um ponto médio estão presentes na solução, concentrações equimolares das espécies doadoras (+H3N – CH2 – COOH) e receptoras (+H3N – CH2 – COO-); quando se chega a esse ponto médio o pH é igual ao pK1 do grupo protonado, no caso da Glicina, segundo a literatura, este valor seria 2,34, porém, no experimento em questão, chegou-se ao valor de pK1 igual a 2,5, divergindo em algumas unidades. No valor de pK1 é o ponto em que 50% das moléculas do grupo carboxílico estão protonadas. Continuando com a titulação, se alcança outro ponto, que é conhecido como ponto isoelétrico, que é exatamente onde o primeiro próton foi removido e o segundo próton começou a ser removido, sendo a Glicina diprótica pode doar dois prótons um de cada grupo ionizável. Neste ponto a Glicina se apresenta com uma configuração de íon dipolar chamado zwitterion ( +H3N – CH2 – COO-), no qual a sua carga elétrica resultante é nula. O ponto isoelétrico da Glicina, segundo a literatura, situa-se em pH de valor 5,97, porém, o pI do experimento em questão foi atingindo em pH igual a 6,35. A partir daí se inicia outra etapa, que é a remoção de um próton do grupo amina da Glicina, que também possui um ponto médio no qual o pH e o pK2 se igualam em 9,6, segundo a literatura. Este ponto de pK2, no experimento em questão, foi encontrado em pH igual a 10,2, divergindo algumas unidades em relação à literatura. Segundo LEHNINGER (2014), a titulação está completa em um pH de cerca de 12, no ponto em que a forma predominante de glicina é H2N-CH2-COO. 6. CONCLUSÃO Foi possível determinar graficamente o valor de pK1, pK2 e pI da Glicina. 10 7. REFERÊNCIAS BAYNES, John W.; DOMINICZAK, Marek H. Bioquímica Médica. terceira. ed. [S. l.]: Elsevier Limited, 2005. LEHNINGER, T. M., NELSON, D. L. & COX, M. M. Princípios de Bioquímica. 6ª Edição, 2014. Ed. Artmed. PALÁCIOS, Raquel da Silva. Estudo do aminoácido Glicina em função do pH por espectroscopia Raman. 2017. 98 f. Dissertação (Mestrado) - Curso de Física, Departamento de Física, Universidade Estadual de Maringá, Maringá, 2017. Disponível em: http://www.pfi.uem.br/wp- content/uploads/2018/04/Diserta%C3%A7%C3%A3o-Raquel-Pal%C3%A1cios- PDF.pdf. Acesso em: 26 mar. 2022. http://www.pfi.uem.br/wp-content/uploads/2018/04/Diserta%C3%A7%C3%A3o-Raquel-Pal%C3%A1cios-PDF.pdf http://www.pfi.uem.br/wp-content/uploads/2018/04/Diserta%C3%A7%C3%A3o-Raquel-Pal%C3%A1cios-PDF.pdf http://www.pfi.uem.br/wp-content/uploads/2018/04/Diserta%C3%A7%C3%A3o-Raquel-Pal%C3%A1cios-PDF.pdf
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