B07 Curva de Solubilidade da Caseína em Função do pH

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UERJ
 INSTITUTO DE QUÍMICA
 DEPARTAMENTO DE TECNOLOGIA DE PROCESSOS BIOQUÍMICOS
 BIOTECNOLOGIA EXPERIMENTAL
Professora: Márcia Monteiro Machado Gonçalves
Prática n° 7: Curva de Solubilidade da Caseína em Função do pH
OBJETIVO
- Verificar a influência do pH na solubilidade de uma proteína.
MATERIAL UTILIZADO
- Vidraria: Becher, tubos de ensaio, pipetas, cubetas. 
- Reagentes: Solução de Caseína 0,3 g/100mL em acetato de sódio 0,1 M; Ácido Acético 0,1 M; Ácido Acético 1,0 M
- Espectrofotômetro
PROCEDIMENTOS
Numerou-se 8 tubos de ensaio e procedeu-se de acordo com a tabela 1 abaixo
Tabela 1: procedimento da prática. 
	Tubo
	B
	1
	2
	3
	4
	5
	6
	7
	Água (mL)
	5,0
	4,4
	4,3
	4,0
	3,5
	2,5
	0,5
	3,9
	Ac. Acético 0,1 M (mL)
	-
	0,1
	0,2
	0,5
	1,0
	2,0
	4,0
	-
	Ac. Acético 1,0 M (mL)
	-
	-
	-
	-
	-
	-
	-
	0,6
	pH (calculado)
	-
	5,46
	5,16
	4,76
	4,46
	4,16
	3,86
	3,68
	Abs (570nm)
	-
	0,015
	0,130
	0,320
	0,330
	0,260
	0,180
	0,030
	1/Abs (570 nm)
	-
	66,67
	7,69
	3,125
	3,03
	3,846
	5,556
	33,33
Em seguida. Adicionou-se 0,5 mL da solução de caseína em acetato de sódio nos tubos 2 até 7 e leu-se as absorbâncias em 570 nm.
RESULTADOS 
4.1. Cálculo da concentração final do sal
Vcaseína = 0,5mL
[acetato] = 0,1M
Vfinal = 5mL
[acetato]final = ?
0,5 x 0,1 = 5 x [sal]final
[sal]final = 0,01M
4.2. Cálculo do valor de pH teórico de cada tubo (pka = 4,76)
Tubo 1:
Vac. acético = 0,1 mL
[ac. acético]inicial = 0,1 M
Vfinal = 5mL
Vac. acético x [ac. acético]inicial = Vfinal x [ac. acético]final
0,1 x 0,1 = 5 x [ac. acético]final
[ac. acético]final = 0,002M
pH = pka + log ( [sal]final / [ac. acético]final )
pH = 4,76 + log (0,01/0,002) = 5,46
Tubo 2:
Vac. acético = 0,2 mL
[ac. acético]inicial = 0,1 M
Vfinal = 5mL
Vac. acético x [ac. acético]inicial = Vfinal x [ac. acético]final
0,2 x 0,1 = 5 x [ac. acético]final
[ac. acético]final = 0,004M
pH = pka + log ( [sal]final / [ac. acético]final )
pH = 4,76 + log (0,01/0,004) = 5,16
Tubo 3:
Vac. acético = 0,5 mL
[ac. acético]inicial = 0,1 M
Vfinal = 5mL
Vac. acético x [ac. acético]inicial = Vfinal x [ac. acético]final
0,5 x 0,1 = 5 x [ac. acético]final
[ac. acético]final = 0,01M
pH = pka + log ( [sal]final / [ac. acético]final )
pH = 4,76 + log (0,01/0,01) = 4,76
Tubo 4:
Vac. acético = 1,0 mL
[ac. acético]inicial = 0,1 M
Vfinal = 5mL
Vac. acético x [ac. acético]inicial = Vfinal x [ac. acético]final
1,0 x 0,1 = 5 x [ac. acético]final
[ac. acético]final = 0,02M
pH = pka + log ( [sal]final / [ac. acético]final )
pH = 4,76 + log (0,01/0,02) = 4,46
Tubo 5:
Vac. acético = 2,0 mL
[ac. acético]inicial = 0,1 M
Vfinal = 5mL
Vac. acético x [ac. acético]inicial = Vfinal x [ac. acético]final
2,0 x 0,1 = 5 x [ac. acético]final
[ac. acético]final = 0,04M
pH = pka + log ( [sal]final / [ac. acético]final )
pH = 4,76 + log (0,01/0,04) = 4,16
Tubo 6:
Vac. acético = 4,0 mL
[ac. acético]inicial = 0,1 M
Vfinal = 5mL
Vac. acético x [ac. acético]inicial = Vfinal x [ac. acético]final
4,0 x 0,1 = 5 x [ac. acético]final
[ac. acético]final = 0,08M
pH = pka + log ( [sal]final / [ac. acético]final )
pH = 4,76 + log (0,01/0,08) = 3,86
Tubo 7:
Vac. acético = 0,6 mL
[ac. acético]inicial = 1,0 M
Vfinal = 5mL
Vac. acético x [ac. acético]inicial = Vfinal x [ac. acético]final
0,6 x 1,0 = 5 x [ac. acético]final
[ac. acético]final = 0,12M
pH = pka + log ( [sal]final / [ac. acético]final )
pH = 4,76 + log (0,01/0,12) = 3,68
4.3. Gráfico 
A partir da tabela 1 e dos valores de pH calculados no item anterior tem-se o gráfico abaixo:
Figura 1: gráfico do inverso da turbidez (1/Abs) x pH
4.4. Análise do gráfico e pI da caseína
Em solução, quando as moléculas de determinada proteína estiverem carregadas positivamente ou negativamente, a solubilidade dessa proteína será maior, pois as moléculas se repelirão entre si, aumentando a interação com o solvente. Observando o gráfico acima, essas substância estão na faixa de pH no valor menor que 4 para as que estiverem carregadas positivamente e no valor maior que 5 para que estiverem carregadas negativamente
Existe um pH intermediário, que varia de proteína para proteína (pois depende dos radicais R dos aminoácidos que a constituem), em que há um equilíbrio entre as cargas positivas e negativas. Este pH é conhecido como ponto isoelétrico da proteína – pI. Nesse pH, a proteína apresenta solubilidade mínima, porque a carga efetiva da molécula é nula (há um balanço entre cargas positivas e negativas), ficando diminuída a repulsão entre as moléculas e havendo interação eletrostática das moléculas entre si. Como conseqüência, forma-se grumos que tendem a precipitar.
Então para se ter o pI a partir do gráfico observa-se o menor valor de 1/Abs (maior absorbância), pois com a formação dos grumos que tendem a precipitar há uma maior obstrução do caminho da luz, tendo uma absorbância maior. A partir do gráfico a faixa onde se situa o pI da caseína seria entre 4,25 e 4,75.
CONCLUSÕES
A partir da curva de solubilidade da caseína em função do pH pôde-se encontrar a faixa onde se situa o pI da caseína entre 4,25 e 4,75. O valor do pI da literatura1 4,6 encontra-se dentro da faixa estipulada pelo gráfico da figura 1. Observou-se tammbém que pelo gráfico a solubilidade da caseína é altamente influenciada pelo pH. 
1. http://pt.wikipedia.org/wiki/Case%C3%ADna