relatorio de bioquimica 1

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UNIVERSIDADE FEDERAL DO ESPÍRITO SANTO 
 CENTRO UNIVERSITÁRIO NORTE DO ESPÍRITO SANTO 
 
 
 
 
 
 
 
 
Relatório n°1: Propriedades ácido-base de aminoácidos 
 
 
 
 
 
Nome do aluno (a): Skarllathy J. J. C. de Carvalho. 
Professor (a): Carolina Fortes Rigos. 
Código da Disciplina: DCN11431 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
11 de abril de 2014. 
1. RESUMO 
O seguinte relatório tem como assunto as propriedades ácido-base dos aminoácidos. 
Por possuírem grupos amino e carboxila (grupos ionizáveis) capazes de receber e doar 
prótons, eles são capazes de realizar tampões. No procedimento experimental realiza-se 
a titulação potenciométrica do aminoácido de Glicina, utiliza-se um titulante básico e 
posteriormente um ácido, através dos valores obtidos de pH e concentração de OH
- 
da 
solução titulada, monta-se a curva de titulação para o aminoácido. Através da curva 
tem-se as regiões de grande capacidade tamponante, com seus respectivos valores de 
pK, compara-se esses valores com os valores que a literatura traz. 
 
2. INTRODUÇÃO 
AMINOÁCIDOS 
Os aminoácidos são constituintes fundamentais das 
proteínas, são moléculas orgânicas ligadas ao mesmo átomo de 
carbono (denominado de carbono α), um átomo de hidrogênio, 
um grupo amina, um grupo carboxílico e uma cadeia lateral R 
(Figura 1) característica para cada aminoácido, essa cadeia 
lateral difere os aminoácidos em sua estrutura, tamanho, cargas 
elétricas e solubilidade em água
1
. 
Nas proteínas são encontrados 20 aminoácidos (α aminoácidos) que são referidos 
como aminoácidos primários
2
. Os carbonos α dos α-aminácidos (exceto a glicina) é um 
centro quiral, porque se encontra ligado a 4 grupos diferentes, com isso essas moléculas 
são enântiomeras
3
. Eles são agrupados em cinco classes principais, tendo como base as 
propriedades dos seus grupos R, em particular a sua polaridade, ou tendência para 
interagir com a água em pH biológico
2
. As classes são as seguintes: 
 Grupos R não-polares e alifáticos: Glicina; Alanina; Prolina; Valina; Leucina; 
Isoleucina e Metionina. 
 Grupos R aromáticos: Fenilalanina; Tirosina e Triptofano. 
 Grupos R não-carregados, mas polares: Serina; Treonina; Cisteína; Asparagina e 
Glutamina. 
 Grupos R carregados positivamente: Lisina; Arginina e Histidina. 
 Grupos R carregados negativamente: Aspartato e Glutamato. 
 
Figura 1. Estrutura geral 
dos aminoácidos. (Fonte: 
Revista Química Nova na 
Escola.)1 
Equação 1. 
Figura 5. Estrutura da Glicina. 
(Fonte: site Feira de Ciências)5 
PROPRIEDADES ÁCIDO-BASE DE AMINOÁCIDOS 
Quando um aminoácido é dissolvido em água, ele existe na solução como um íon 
dipolar, ou zwitterion (Figura 2). O zwitterion age tanto 
como um ácido quanto como uma base. 
A titulação de um aminoácido com uma base, 
iniciando a titulação com pH 1, faz com que o pH da 
solução aumente, e o grupo –COOH começa a liberar 
íons H
+
 para o meio, originando a água. Elevando mais o 
pH, o grupo NH3
+
, começa a ter condições de liberar seu 
H
+
 (Figura 3)
4
. 
 
 
 
A curva de titulação dos aminoácidos está relacionada com a sua carga total. Por 
exemplo, no ponto de inflexão entre os dois patamares da curva de titulação (pH=5.97) 
da Glicina (Figura 4 e 5), ela é encontrada predominantemente na forma totalmente 
ionizada, mas a sua carga total é zero. O pH em que a carga total é zero tem o nome de 
Ponto Isoeletrônico (pI). Para um aminoácido diprótico, o PI pode ser calculado de 
acordo com a equação 1. A glicina tem carga total positiva a qualquer ponto abaixo do 
seu pI, e carga total negativa a qualquer ponto acima do seu pI. 
 
 
 
 
 
 
 
 
Figura 2. Formas não-iônicas e 
zwitteriônicas. (Fonte: Adaptação 
no Paint.) 
Figura 3. Equilíbrios na titulação. (Fonte: Adaptação no Paint.) 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
3. PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL 
 Materiais: 
- Erlenmeyer; 
- Bécker; 
- Pipeta volumétrica; 
- Bureta de 25 mL; 
- Agitador Magnético; 
- Barra Magnética; 
- pHmêtro. 
 Reagentes: 
- Glicina 0,1 mol/L; 
- Água destilada; 
- Solução de NaOH padronizada. 
 
3.1 Procedimento: Titulação Potenciométrica de um Aminoácido: 
 
Métodos: 
Pipetou-se para um erlenmeyer 10 mL da solução de glicina 0,1 mol/L. Adicionou-se 
água destilada ao erlenmeyer em quantidade suficiente para cobrir o bulbo do eletrodo 
de vidro. Montou-se os materiais para a realização da titulação (Figura 6), na bureta 
Figura 6. Esquema da titulação 
(Feito em Software ChemLab) 
Figura 5. Curva de titulação para a Glicina. 
(Fonte: Livro Lehninger Príncipios de 
Bioquímica.)2 
adicionou-se a solução de NaOH padronizada, e abaixo da bureta instalou-se o agitador 
magnético. Fez-se a titulação da solução de glicina sob agitação, desligando-o a cada 
medida de pH realizada. Realizou-se as medidas de pH a cada pequena quantidade de 
gotas do titulante inserida no erlenmeyer. Repetiu-se o mesmo procedimento, 
utilizando-se como titulante HCl 0,1 mol/L. 
 
4. RESULTADOS E DISCUSSÃO 
4.1 Titulação Potenciométrica da Glicina: Titulação com NaOH 0,1 mol/L. 
Montou-se o equipamento necessário para a realização da titulação potenciométrica 
do aminoácido Glicina. Mediu-se o pH da solução inicial, e posteriormente iniciou-se a 
titulação medindo-se o pH a cada gota do NaOH 0,1 mol/L que caía no erlenmeyer 
(solução de glicina 0,1 mol/L), com o tempo aumentou-se essa variação de gotas, como 
pode ser verificado na tabela 1. A cada medida do pH da solução tomou-se o cuidado de 
sempre estar limpando o bulbo do eletrodo de vidro, evitando-se erros nos resultados. 
Realizou-se a titulação até o término da solução de titulante na bureta, não sendo 
necessária nova reposição, pois até este ponto obteve-se um pH de 11,4 para a solução 
de Glicina. 
Tem-se na tabela 1 os valores de pH da solução, seu respectivo pOH, a concentração 
de íons OH
-
 e a quantidade de gotas do titulante inseridas na amostra. 
 
4.2 Titulação Potenciométrica da Glicina: Titulação com HCl 0,1 mol/L. 
Após a titulação da Glicina com o NaOH, trocou-se a bureta da titulação e a 
completou com HCl 0,1 mol/L. Realizou-se o mesmo procedimento da titulação da 
amostra com o NaOH. 
Na tabela 2 tem-se os valores de pH da solução, seu respectivo pOH, a concentração 
de íons OH
-
 e a quantidade de gotas de HCl inseridas na amostra. 
 
 
 
 
 
 
 
Tabela 1: Valores de pH, pOH e concentração de OH
-
 na solução de Glicina 0,1 mol/L, quantidade de 
gotas adicionadas do titulante na solução. 
 
Tabela 2: Valores de pH, pOH e concentração de OH
-
 na solução de Glicina 0,1 mol/L, quantidade de 
gotas adicionadas do titulante na solução. 
 
4.3 Curva da titulação. 
Montou-se a curva de titulação da Glicina (Figura 7) de acordo com os valores de pH 
obtidos nas titulações (tabela 1 e 2). 
 
 
Figura 7. Gráfico da curva de titulação da Glicina 0,1 mol/L. Os pontos em triângulo são referentes aos valores de 
pK1 e pK2.
Observa-se no gráfico que há duas regiões em que o aumento do pH é mais lento, e é 
exatamente nessas regiões que ocorre o tampão. Na primeira região encontra-se o pK1, 
calcula-se esse ponto através da média do pH da primeira região tamponante. Calculou-
se o pK1 considerando a faixa de pH entre 2,2 e 3,5 (símbolos esféricos na curva): 
 
 
 
 
 
Antes desse ponto (2,85), tem-se na amostra apenas a forma iônica da glicina, que é a 
sua forma totalmente protonada. No pK1, o grupo –COOH da glicina perde o seu 
próton, e entãohá duas formas com concentrações iguais presentes na solução. O 
tampão nessa região ocorre devido a presença dessas duas formas: 
 
 
 
 
 
 
0
2
4
6
8
10
12
1
,5
8
E-
1
2
2
,5
1
E-
1
2
5
,0
1
E-
1
2
6
,3
1
E-
1
2
1
,2
6
E-
1
1
1
,5
8
E-
1
1
1
,5
8
E-
1
1
2
,5
1
E-
1
1
1
,5
8
E-
1
0
5
,0
1
E-
0
8
1
,5
8
E-
0
7
3
,9
8
E-
0
7
7
,9
4
E-
0
7
1
,2
6
E-
0
6
2
,0
0
E-
0
6
3
,1
6
E-
0
6
3
,9
8
E-
0
6
6
,3
1
E-
0
6
6
,3
1
E-
0
6
0
,0
0
0
0
1
2
,0
0
E-
0
5
3
,1
6
E-
0
5
5
,0
1
E-
0
5
0
,0
0
0
1
2
5
8
9
3
0
,0
0
0
3
9
8
1
0
7
0
,0
0
0
6
3
0
9
5
7
0
,0
0
1
0
,0
0
1
5
8
4
8
9
3
0
,0
0
1
9
9
5
2
6
2
p
H
 
[OH-] 
Curva de Titulação da Glicina 0,1 mol/L 
Na segunda região tamponante, encontra-se o pK2, o calculo é o mesmo do pK1, 
retira-se a média do pH nessa região. Calculou-se o pK2 considerando a faixa de pH 
entre 6,7 e 11,4 (símbolos triângulos na curva): 
 
 
 
 
 
 
Esse ponto (9,05) da titulação corresponde à remoção de um próton do grupo –NH3
+
. 
E o tampão nessa região ocorre devido a presença das seguintes formas: 
 
 
 
 
 
 
Na titulação há um ponto no pH que se encontra entre as duas regiões tamponantes, 
chamado de ponto isoelétrico (pI), nesse ponto a glicina está presente como um íon 
dipolar, ela está totalmente ionizada, mas sem carga elétrica líquida (carga zero). Para 
aminoácidos que não possuem grupos ionizáveis em sua cadeia lateral, assim como a 
glicina, calcula-se o pI da seguinte maneira: 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Nesse ponto a glicina se encontra da seguinte forma: 
 
 . Abaixo 5,95 a 
carga elétrica líquida da glicina é positiva, e acima desse ponto ela é negativa. De 
acordo com os valores obtidos a equação de dissociação para esse aminoácido é o 
seguinte: 
 
 
 
Encontrou-se na literatura os seguintes valores para o pK1, pK2 e pI, 
respectivamente: 2,34; 9,60; 5,97
2
. Comparando esses valores com os encontrados no 
procedimento prático, nota-se que os valores de pK1 e pK2 são bem diferente, variando 
para ambos mais ou menos 0,5. Como essa variação para um é para mais (pK1) e para o 
outro a mesma variação é para menos (pK2), ao calcular o valor de pI, o qual é uma 
média de ambos os valores, observou-se um valor bem próximo do encontrado na 
literatura, variando apenas em 0,02. 
 
5. CONCLUSÃO 
Com o procedimento experimental realizado conclui-se que as propriedade ácido-
base dos aminoácidos é de fundamental importância para o seres vivos, pois devido a 
essa propriedade eles agem como bons tampões fisiológicos, vendo-se que a 
manutenção do pH constante no organismo evita-se vários problemas em seu 
funcionamento. 
Conclui-se também, que o método utilizado foi satisfatório na obtenção do pI, não 
sendo muito para os valores do pK1 e pK2, mas foram resultados coerentes com a 
literatura. 
 
6. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS 
1. Revista Química Nova na Escola; Proteína: Hidrólise, Precipitação e um Tema para o 
Ensino de Química; Nº 24 – novembro de 2006; pg. 12. 
Disponível em: http://qnesc.sbq.org.br/online/qnesc24/ccd1.pdf 
Acessado em 21 de abril de 2014. 
 
2. Cox, M. M; Nelson, L. D.; Lehninger Princípios de Bioquímica; 3ª Edição-São 
Paulo: SARVIER, 2002; pg. 95-96. 
 
3. Aula de Bioquímica de Paulo Martel – Universidade do Algarve: 
Disponível em: http://w3.ualg.pt/~pmartel/cadeiras/bq-mieb/aula2.pdf 
Acessado em 21 de abril de 2014. 
 
4. Aula de Bioquímica de Franciscleudo Bezerra da Costa – Universidade Federal de 
Campina Grande: 
Disponível em: http://www.ccta.ufcg.edu.br/# 
Acessado em 21 de abril de 2014. 
 
5. Site da Feira de Ciências: 
Disponível em: http://www.fciencias.com/2013/08/01/glicina-molecula-da-semana/ 
Acessado em 23 de abril de 2014.