Prática 5 Titulação de aminoácidos

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UNIVERSIDADE DO ESTADO DO RIO DE JANEIRO
CENTRO DE TECNOLOGIA E CIÊNCIAS
INSTITUTO DE QUÍMICA
 
Departamento de Tecnologia de Processos Bioquímicos
“CURVA DE TITULAÇÃO DE AMINOÁCIDOS”
Biotecnologia Experimental - Turma 01
Professora: Gizele Cardoso
Componentes:
Carlos Evangelista
Hudson Santos 
Karen Oliveira
Verônica Luiza
Rio, 27 de outubro de 2017.
RESUMO
Com base na teoria foi construída uma curva de titulação do aminoácido alanina, e determinação dos pKs dos grupamentos COOH e NH2 e foi realizado o cálculo do ponto isoelétrico (PI) da alanina.
 
 RESULTADOS
A titulação feita com NaOH 0,1M. Convertendo o volume de NaOH gasto para mmols, devidamente corrigidos pelo seu fator, 1,019 , de acordo com a equação
Substituindo os volumes gastos na equação (1), obtemos os resultados apresentados na tabela 1:
 
	mmol de NaOH
	pH observado
	mmol de NaOH
	pH observado
	mmol de NaOH
	pH observado
	0
	1,60
	1,427
	2,65
	2,853
	9,53
	0,1019
	1,65
	1,529
	2,75
	2,955
	9,60
	0,2038
	1,70
	1,630
	2,87
	3,057
	9,66
	0,3057
	1,78
	1,732
	3,15
	3,159
	9,73
	0,4076
	1,82
	1,834
	3,47
	3,261
	9,75
	0,5095
	1,82
	1,936
	4,94
	3,363
	9,85
	0,6114
	1,90
	2,038
	7,78
	3,465
	9,89
	0,7133
	1,97
	2,140
	8,42
	3,567
	9,98
	0,8152
	2,05
	2,242
	8,75
	3,668
	10,04
	0,9171
	2,16
	2,344
	9,02
	3,770
	10,12
	1,019
	2,25
	2,446
	9,18
	3,872
	10,17
	1,121
	2,35
	2,548
	9,28
	3,974
	10,25
	1,223
	2,45
	2,649
	9,37
	4,076
	10,30
	1,325
	2,55
	2,751
	9,45
	-
	-
Tabela 1
Como sabemos, uma das principais características dos aminoácidos é a capacidade de receber e liberar H+. Como a molécula possui dois grupamentos que suportam a adição de hidrogênio, existe um equilíbrio químico entre as formas do aminoácido. 
Quando se está em um pH muito ácido, o grupo amino se encontra na forma protonada (-NH3+), tendo, assim, o aminoácido carga +1. A determinação do pK1, ocorre na Zona de tamponamento 1. No pH inicial, fortemente ácido, temos predominância da forma abaixo:
Conforme se vai aumentando o pH do meio, com a adição de NaOH, o grupo Carboxila perde um próton, ficando com carga -1. Assim, a molécula se estabiliza eletronicamente e fica com carga global igual a zero, pois temos o inicio dos equilíbrio entre a estrutura (1) e a estrutura abaixo, (2):
Por fim, se aumenta-se ainda mais o pH do meio, o grupo amino que estava protonado também perde seu próton extra, ficando com carga nula. Desse modo, a carga global da molécula é -1.
Até que em pK1 ocorre o equilíbrio entre as duas formas, isto, 50% estão na forma (1) e 50% na forma (2). Dando sequência à titulação, não mais é observada em razoável quantidade a forma (1). Obtemos assim, um novo equilíbrio na Zona de tamponamento 2, entre a estrutura (2) e a apresentada abaixo
 (3)
Quando alcançamos pK2 temos 50% da alanina na forma (2), e 50% na forma (3).
O Ponto isoelétrico é aquele que o somatório líquido das cargas do aminoácido é igual a zero, ou seja, é a média aritmética entre o pK1 e o pK2.
Com base nos resultados obtidos, verificados na tabela, foi possível construir o gráfico abaixo:
Como podemos ver pelo gráfico, o Ponto isoelétrico é o ponto de pH = 4,94. Nesse ponto, existe equilíbrio elétrico entre as cargas da alanina (ou seja, o somatório das cargas é igual a zero). A carga é nula nesse ponto, portanto o aminoácido se torna menos solúvel. Em alguns casos de aminoácidos com cadeias carbônicas maiores pode ocorrer até mesmo a precipitação de parte do aminoácido.
Se formos calcular o PI pela média dos pK’s teremos que o pK1 = 2,35 e o pK2 = 9,89. Assim temos que:
Assim, pode-se verificar que houve diferença entre os valores de PI encontrado graficamente e o valor de PI obtido através dos cálculos a partir do pK, esse fato pode ser provocado por problemas de calibração no pHmetro e uso de água com pH diferente de 7,0.
CONCLUSÕES
Na literatura o PI da Alanina é 6,11 e seus respectivos pKs, são: pK1 = 2,35 e o pK2 = 9,87. O valor do ponto isoelétrico calculado a partir dos dados obtidos pelo grupo foi o valor de 6,12 muito próximo do esperado pela teoria.
BIBLIOGRAFIA
Apostila de Biotecnologia Experimental;
Notas de aula.
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