Bioquimica Practica 1

Introducción

Las proteínas son polímeros de aminoácidos, en los que cada residuo aminoácido está unido al siguiente a través de un tipo específico de enlace covalente.

Veinte son los aminoácidos comúnmente encontrados en proteínas, estos aminoácidos son L-α-aminoácidos. Tienen un grupo carboxilo y un grupo amino unidos al mismo átomo de carbono (el carbono α), difieren uno de otros en sus cadenas laterales, que varían en estructura, tamaño y carga eléctrica y que influyen en la solubilidad en agua de los aminoácidos (Nelson y Cox, 2006 p 76).

Las cadenas laterales de los aminoácidos pueden ser de naturaleza hidrofóbica (apolar), polar sin carga, o pueden presentar carga a determinados valores de pH, los aminoácidos presentan un grupo amino con carácter básico (aceptor de protones) y un grupo carboxilo con carácter ácido (dador de protones). Como a pH fisiológico los aminoácidos se encuentran en su forma de ion dipolar, en realidad el carácter ácido lo presenta el grupo amino protonado y el carácter básico el grupo carboxilo ionizado. Este tipo de sustancias que pueden actuar como ácidos o como bases (anfóteras). (Feduchi, Blasco, Romero, Yánez, p 61)

“El término pH fue introducido en 1909 por Sorensen. Quien lo definió como el logaritmo negativo de la concentración de iones hidrogeno” (Murray, Bender, Botham, Kennelly, Rodwell y Weil, 2005, p21)

Siendo que:

“El estudio de esta ecuación permite entender el termino pKa. Cuando la forma protonada se encuentra en una reacción equimolar con la forma no protonada, se produce la máxima capacidad amortiguadora” (Manual de Laboratorio de Bioquímica. Pag.2).

Debido a que los aminoácidos contienen grupos ionizables, la forma ionica predominante de estas moléculas en disolución depende del pH. La titulación de un aminoácido explica el efecto del pH sobre la estructura del aminoácido. La titulación también es una herramienta útil para determinar la reactividad de estas cadenas laterales de los aminoácidos (MkGee, p. 176)

La titulación ácido-base implica la adición o eliminación gradual de protones. Esta gráfica tiene etapas distintas que corresponden a la desprotonación de grupos diferentes del aminoácido. En el punto medio de cualquier titulación se alcanza un punto de inflexión en el que el pH es igual que el pKa del grupo protonado que se está titulando. El pKa es una medida de la tendencia de un grupo a ceder un protón, tendencia que disminuye en un factor de 10 cada vez que el pKa se incrementa en una unidad, a medida que avanza la titulación se alcanza otro punto importante donde se encuentra otra inflexión en el que la eliminación del primer protón es prácticamente completa mientras que tan solo se ha iniciado la eliminación del segundo. A partir de la curva de titulación se pueden deducir diversas informaciones: da una medida cuantitativa del pKa de cada uno de los grupos ionizables y las regiones de capacidad tamponante, dentro de los márgenes de tamponamiento se puede utilizar la ecuación de Hendersom- Hasselbalch para calcular las proporciones de especies dadoras y aceptoras de protonoes de un aminoácido que se requieren para preparar un tampón a un pH determinado, y por último es la relación entre su carga eléctrica neta y el pH de la disolución, el pH característico en que la carga eléctrica es cero se denomina punto isoeléctrico o pH isoeléctrico, designado pI.

RESULTADOS

Titulación del Aminoácido “B” con NaOH (0,1 M)

Tabla Nº 1

pH

Volumen NaOH (ml)

mEq NaOH

1,75

0

0

1,77

0,5

0,25

1,81

1

0,5

1,86

1,5

0,75

1,93

2

1

2,02

2,5

1,25

2,14

3

1,5

2,39

3,5

1,75

2,69

4

2

2,69

4,5

2,25

3,58

5

2,5

4,22

5,5

2,75

5,53

6

3

7,29

6,5

3,25

8,44

7

3,5

9,04

7,5

3,75

9,37

8

4

9,63

8,5

4,25

9,98

9

4,5

10,03

9,5

4,75

10,25

10

5

10,48

10,5

5,25

10,75

11

5,5

10,95

11,5

5,75

11,09

12

6

11,16

12,5

6,25

11,21

13

6,5

11,25

13,5

6,75

11,28

14

7

Fuente: Resultados de laboratorio

DISCUSIÓN

Análisis de la Titulación del Aminoácido “B”

Para realizar la gráfica del aminoácido “B” primero se convierte el volumen expresado en mililitros (Vml) a miliequivalentes (mEq). El número de miliequivalentes de solutos contenidos en un volumen dado de solución siempre que se conozca la normalidad de la misma (donde la normalidad da por definición el número de miliequivalentes por mililitro; multiplicando este por el volumen en mililitros se consigue el número total de miliequivalentes) se obtiene de la siguiente forma:

(Douglas, Donald, p 194, 2010)

Quedando de la siguiente forma:

Sustituyendo:

De esta manera se fue realizando el cálculo de cada uno de los volúmenes en mililitros (Vml) para determinar el número de miliequivalentes en la solución, valores los cuales estan expresados en la tabla.

Para realizar el análisis de la gráfica se extrapolan los pKs obtenidos, de esta manera los resultados:

pKa= 1,69. Como en la gráfica no se observa el punto de inicio de la amortiguación si no el punto final que es pH=2,69; se le restó 1 para determinar el pKa, de la siguiente manera: pKa= 2,69 – 1 = 1,69.

pKb= 9,44. Como en la gráfica no se observa el punto final de la amortiguación si no el inicial que es pH= 8,44; se le sumó 1 para determinar el pKb, de la siguiente manerta: pKb= 8,44 + 1= 9,44

El punto Isolectrico se calculó de la siguiente manera:

Comparando los pKs con los de la tabla 3-1 del libro Principios de Bioquímica de Lehninger (Pág. 78) que el aminoácido titulado es: FENILANALINA.

Resultados Comparados

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