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MEDICINA 
AMINOÁCIDOS E PEPTÍDEOS 
01)- Configuração absoluta da citrulina – A citrulina (fórmula química mostrada 
abaixo) isolada da melancia é um aminoácido da forma D ou L? Explique. 
 
 
Solução: 
•A citrulina é o isômero L. A designação de L e D é determinada por comparação com 
as estruturas do composto de referência L-gliceraldeído e D-gliceraldeído que será visto 
no capítulo de carboidratos. O átomo de referência é o átomo mais oxidado ligado ao 
carbono assimétrico. O átomo de referência no gliceraldeído e na citrulina é o –CHO e –
COOH respectivamente. Se colocarmos os átomos de referência nas mesmas 
orientações, poderemos, então compararmos a outros grupos funcionais. 
• 
 
02)- Relação entre a curva de titulação e as propriedades ácido-básicas da glicina. Um 
volume de 100 ml de solução de glicina 0,1M com pH 1,72 foi titulado com solução de 
NaOH 2,0M. Durante a titulação, o pH foi acompanhado e os resultados lançados no 
gráfico ao lado. Os pontos-chave da titulação foram marcados de I a V no gráfico. Para 
cada uma das afirmativas de (a) a (o) a seguir, identifique o ponto-chave na titulação e 
justifique a sua escolha. 
 
(a) em qual ponto a glicina estará presente predominantemente com a espécie +H3N-
CH2-COOH? 
(b) em que ponto a carga média líquida da glicina é +1/2? 
(c) em qual ponto o grupo amino de metade das moléculas da glicina está no estado 
ionizado? 
(d) em qual ponto o pH tem valor igual ao pka de ionização do grupo carboxila da 
glicina? 
(e) em qual ponto o pH tem valor igual pka de ionização do grupo amino protonado? 
(f) em qual ponto a glicina tem capacidade máxima de tamponamento? 
(g) em qual ponto a carga líquida média da glicina é igual a zero? 
(h) em qual ponto o grupo carboxila da glicina está completamente titulado (primeiro 
ponto de equivalência)? 
(i) em qual ponto a glicina está completamente titulada (segundo ponto de 
equivalência)? 
(j) em qual ponto a forma predominante é +H3N-CH2-COO
-? 
(k) em qual ponto a carga líquida média da glicina é igual -1? 
(l) em que ponto as estruturas das formas predominantes correspondem a uma mistura 
meio a meio de +H3N-CH2-COOH e 
+H3N-CH2-COO
-? 
(m) em qual ponto se localiza o ponto isoelétrico? 
(n) qual é o ponto final da titulação? 
(o) se desejar usar a glicina como um tampão eficiente, quais pontos representam os 
piores valores de pH para a capacidade tamponante? 
Solução: 
(a)- ponto I 
(b)- ponto II 
(c)- ponto IV 
(d)- ponto II 
(e)- ponto IV 
(f)- pontos II e IV 
(g)- ponto III 
(h)- ponto III 
(i)- ponto V 
(j)- ponto III 
(k)- ponto V 
(l)- ponto II 
(m)- ponto III 
(n)- ponto V 
(o)- pontos I, III e V. 
 
03)- Relação entre as estruturas e as propriedades químicas dos aminoácidos – as 
estruturas e as propriedades químicas dos aminoácidos são cruciais para a compreensão 
de como as proteínas executam suas funções biológicas. As estruturas das cadeias 
laterais dos 20 aminoácidos foram vistas em aula. Dê o nome do aminoácido que 
contém cada estrutura e correlacione ou ligue o grupo R com a descrição mais 
apropriada das suas propriedades encontradas nos itens de a até m. Algumas descrições 
podem ser usadas mais de uma vez. 
a)- grupo R pequeno e polar contendo um grupo hidroxila. Este aminoácido é 
importante no sítio ativo de algumas enzimas. 
b)- grupo R que provoca o menor impedimento estérico. 
c)- o grupo R tem pka  10,5 tornando-o carregado positivamente no pH fisiológico. 
d)- grupo R contendo enxofre, neutro em todos os pHs. 
e)- grupo R aromático, de natureza hidrofóbica e neutro em todos os pHs. 
f)- grupo R é um hidrocarboneto saturado, importante em interações hidrofóbicas. 
g)- o único aminoácido tendo um grupo R ionizável com pKa próximo de 7. É um grupo 
importante no sítio ativo de algumas enzimas. 
h)- o único aminoácido que tem grupo -amino substituído. Influencia o dobramento de 
proteínas forçando uma curva na cadeia polipeptídica. 
i)- o grupo R tem pKa próximo de 4,0 e portanto está carregado negativamente em pH 
7,0. 
j)- grupo R aromático capaz de formar pontes de hidrogênio, tendo um pKa próximo de 
10. 
k)- grupo R forma interligações ou pontes dissulfeto entre as cadeias polipeptídicas e o 
pKa de seu grupo funcional é próximo de 8. 
l)- grupo R com pKa  12,0 tornando-o carregado positivamente no pH fisiológico. 
m)- quando este grupo R polar, mas não carregado, é hidrolisado, este aminoácido 
converte-se em outro aminoácido, tendo um grupo R carregado negativamente em pH 
próximo de 7,0. 
Solução: 
a- serina b- glicina c- lisina d- metionina e- fenilalanina/triptofano f- valina/ 
leucina/isoleucina g- histidina h- prolina i- glutamato j- tirosina k- cisteína l- 
arginina m- asparagina/glutamina. 
 
04)- Estado de ionização dos aminoácidos – cada grupo ionizável de um aminoácido 
pode existir em uma de duas formas, carregado ou neutro. A carga elétrica do grupo é 
determinada pela relação de seu pKa com o pH da solução. Esta relação é descrita pela 
equação de Henderson-hasselbalch. 
a)- a histidina tem três grupos funcionais ionizáveis. Escreva as equações de equilíbrio 
relevantes para as três ionizações e indique a constante de equilíbrio (pKa) apropriada 
para cada ionização. Escreva a estrutura da histidina em cada estado de ionização. Qual 
a carga líquida da molécula de histidina em cada estado de ionização? 
b)- escreva as estruturas dominantes dos estados de ionização da histidina em pH 1, 4, 8 
e 12. Note que o estado de ionização pode ser determinado aproximadamente tratando-
se independentemente cada grupo ionizável. 
c)- qual a carga líquida da histidina em pH 1, 4, 8 e 12? Durante uma eletroforese, para 
onde migrará a histidina em cada um dos valores de pH indicados, para o anodo (+) ou 
para o catodo (_)? 
 
Solução: 
pH Estrutura Carga líquida Migração para: 
1 1 +2 Polo negativo (catodo) 
4 2 +1 Polo negativo (catodo) 
8 3 0 Não migra 
12 4 -1 Polo positivo (anodo) 
 
05)- Determine a carga resultante da forma predominante do aspartato em (a) pH 1,0; 
(b) pH 3,0; (c) pH 6,0 e (d) pH 11,0. 
Solução: 
Solução: 
a- +1 b- 0 
c- -1 d- -2 
 
06)- Separação de aminoácidos por cromatografia de troca iônica – as misturas de 
aminoácidos são analisadas pela separação de seus componentes através da 
cromatografia de troca iônica. Em uma resina de troca catiônica contendo grupos 
sulfonatos, os aminoácidos fluem ao longo da coluna em velocidades diferentes, devido 
a dois fatores que retardam seu movimento: 1- atrações iônicas entre os resíduos –SO3 
na coluna e os grupos funcionais carregados positivamente nos aminoácidos e 2- 
interações hidrofóbicas entre as cadeias laterais dos aminoácidos e o esqueleto 
fortemente hidrofóbico da resina. Para cada par dos aminoácidos listados abaixo, 
determine qual membro será eluído primeiro de uma coluna de resina de troca catiônica 
por um tampão de pH 7? 
a)- Asp e Lys b)- Arg e Met c)- Glu e Val d)- Gly e Leu e)- Ser e Ala 
Solução: 
a- Asp b-Met c-Glu d-Gly e-Ser 
 
07)- Uma solução contendo ácido aspártico (pI = 2,98), glicina (pI = 5,97), treonina 
(pI = 6,53), leucina (pI = 5,98) e lisina (pI = 9,74) num tampão citrato, pH 3,0 foi 
aplicada numa coluna contendo uma resina catiônica Dowex-50 (carregada 
negativamente) equilibrada com o mesmo tampão. A coluna foi eluída com o tampão e 
as frações coletadas. 
a- em que ordem os cinco aminoácidos serão eluídos da coluna? Explique. 
Solução: 
a- o ácido aspártico, com dois grupos carboxila parcialmente ionizados (carregadosnegativamente) ( e o p mais baixo) será eluído em primeiro lugar. Dos três 
aminoácidos neutros, a treonina apresenta a maior proporção de [AA+]/[AA°] (isto é, o 
p mais alto), porém devido aos seus grupamentos OH, é altamente polar, e por causa 
disto será eluída antes da glicina e da leucina. A glicina e a leucina apresentam o mesmo 
p, contudo a leucina é bem mais apolar do que a glicina e será eluída após esta. A 
lisina será a última a ser eluída. Ela apresenta uma carga efetiva positiva mais alta por 
causa do seu grupo amino adicional (pI = 9,74, p = 6,74). A lisina será eluída após os 
outros aminoácidos, ou, simplesmente, não o será, se não for aumentado o pH e/ou a 
força iônica do tampão de eluição. 
Obs.: uma rápida estimativa da carga efetiva do aminoácido pode ser feita comparando-
se o seu pI com o pH do tampão usado: seja p = pI – pH 
Se p é positivo, o aminoácido apresenta uma carga líquida positiva. Um aminoácido 
com um grande p se ligará mais fortemente à resina catiônica do que um aminoácido 
igualmente hidrofóbico, porém com um p menor. Se p é negativo, o aminoácido 
apresenta uma carga líquida negativa, e, conseqüentemente, apresenta pequena atração 
pela resina. 
 
08)- Qual é o princípio ou a base molecular de separação em cada uma das seguintes 
técnicas cromatográficas abaixo: 
a- cromatografia de troca iônica 
b- cromatografia de afinidade 
c- cromatografia de filtração em gel 
Solução: 
a- a separação das moléculas é baseada na carga líquida 
b- a separação das moléculas é baseada na habilidade de ligação a um suporte 
específico por interações não-covalentes. 
c- a separação de moléculas é baseada no tamanho e forma das moléculas. 
 
09)- O glutation (GSH) é um tripeptídeo que possui a seqüência L--glutamil-L-
cisteinilglicina. Mediante a oxidação do grupo tiol da cisteína, forma-se o dissulfeto 
GSSG (Glutationa oxidada). O GSH é essencial para as nossas células, sendo que no 
fígado, sua concentração é da ordem de milimolar (mM), ou seja, bem mais elevada que 
em outros órgãos. O GSH tem várias funções fisiológicas importantes: é utilizado no 
transporte de alguns aminoácidos para o interior das células, na manutenção da forma 
reduzida das proteínas, nas defesas antioxidantes, na detoxicação de substâncias, 
principalmente pelo fígado, etc. Então, monte a estrutura do GSH (glutationa reduzida) 
e da GSSG (glutationa oxidada). 
Solução: 
+NH3-CHCOO
--CH2-CH2-CO-NH-CH-CH2-SH-CO-NH-CH-H-COO
- = reduzido 
2(+NH3-CHCOO
--CH2-CH2-CO-NH-CH-CH2-S-CO-NH-CH-H-COO
- = oxidado 
 
10)- Desenhe o peptídeo ATLDAK ou Ala-Thr-Leu-Asp-Ala-Lys e mostre quantas 
curvas de titulação ele possui. Responda também os itens abaixo: 
a- calcule o seu pI aproximado; b- qual é a sua carga líquida em pH 7,0? 
c- quais pontos representam os piores e os melhores valores de pH, caso este peptídeo 
for utilizado como um tampão? Explique. 
Solução: 
a- 4 curvas de titulação; são quatro grupos ionizáveis: grupo aminoterminal da alanina, 
cadeia lateral do aspartato, cadeia lateral da lisina e o grupo carboxila terminal desta 
mesma lisina. 
b- os pKs das cadeias laterais ionizáveis são 3,90 (Asp) e 10,54 (Lys); considere que o 
grupo carboxila da Lys carboxi terminal possui pK 3,5 e o grupo amino da Ala amino-
terminal possui pK de 8,0. O pI se situa no meio dos valores dos pKs das duas 
ionizações envolvendo as espécies neutras (o pK do Asp e o pK N-terminal): 
pI = ½ (3,90 + 8,0) = 5,95 
c- a carga líquida em pH 7,0 é 0 (como supracitado). 
d- os melhores valores de tampão são os valores dos pKs: nestes pontos, teremos 50% 
de formas protonadas e 50% desprotonadas, ou seja, metade sal e metade ácido. Os 
piores valores de tampão são os pontos de equivalência, porque teremos nestes pontos, 
100% de uma das formas, seja a base conjugada ou do ácido. 
 
11)- A insulina consiste de dois polipeptídeos chamados de cadeia A e B. As insulinas 
de diferentes organismos já foram isoladas e seqüenciadas. As insulinas de seres 
humanos e de patos têm a mesma seqüência de aminoácidos, com exceção de seis 
resíduos, como mostrado a seguir. O pI da insulina humana é maior ou menor que o pI 
da insulina do pato? Explique. 
 
Resíduo de aminoácido A8 A9 A10 B1 B2 B27 
Humano Thr Ser Ile Phe Val Thr 
Pato Glu Asn Pro Ala Ala Ser 
 
Solução: 
Na posição A8, a insulina do pato possui um resíduo Glu, ao passo que a insulina 
humana possui um resíduo Thr. Considerando que o Glu é carregado negativamente em 
pH fisiológico e a Thr é neutra, então a insulina humana possui pI mais alto que a 
insulina do pato. (os outros aacs que diferem entre as proteínas não afetam o pI pq não 
são carregados). 
 
12)- Comparação dos valores de pKa de um aminoácido e seus peptídios – a curva 
de titulação do aminoácido alanina mostra a ionização de dois grupos funcionais com 
valores de pKa de 2,34 e 9,69 que corresponde à ionização do grupo carboxila e à 
protonação dos grupos amino, respectivamente. A titulação de di, tri e oligopeptídios de 
alanina mostra também a ionização de apenas dois grupos funcionais, embora o valor 
experimental dos pKas respectivos seja diferente. A tendência dos valores de pKa está 
sumariada na tabela a seguir: 
 
Aminoácido ou peptídio pK1 pK2 
Ala 2,34 9,69 
Ala-Ala 3,12 8,30 
Ala-Ala-Ala 3,39 8,03 
Ala-(Ala)n-Ala, n  4 3,42 7,94 
a)- desenhe a estrutura de Ala-Ala-Ala. Identifique os grupos funcionais associados a 
pK1 e pK2. 
b)- o valor de pK1 aumenta quando se vai de Ala para um oligopeptídio composto 
somente de Ala. Forneça uma explicação para esta tendência. 
c)- o valor de pK2 diminui quando se vai de Ala para um oligopeptídio de Ala. Forneça 
uma explicação para esta tendência. 
Solução: 
a- H3N+-CH-CH3-CO-NH-CH-CH3-CO-NH-CH-CH3COO 
b- A interação eletrostática entre os ânions carboxilato e os grupos amino protonados 
do zwitterion alanina afeta favoravelmente a ionização do grupo carboxila. Essa 
interação eletrostática favorável diminui à medida que o comprimento da poli-Ala 
aumenta, resultando em aumento no pK1. 
c- a ionização do grupo amino protonado destrói as interações eletrostáticas favoráveis. 
Com o aumento da distância entre os grupos carregados, a remoção do próton do 
grupo amino na poli-Ala é mais fácil e portanto o pK2 é menor.