Aminoácidos Em Função Tampão

Aminoácidos Como Tampão e pH Isoelétrico 

Você sabe o que é Ponto Isoelétrico? Ponto isoelétrico ou pI, é o valor de pH onde uma molécula, por exemplo, um aminoácido ou uma proteína, apresenta carga elétrica líquida igual a zero. Isso ocorre devido ao fato de que essas biomoléculas possuem grupos (como o COOH e o NH3+). Vamos aprender melhor sobre isso:

PROPRIEDADES ÁCIDO-BÁSICAS DOS AMINOÁCIDOS

Os grupamentos amino e ácido, encontram-se na forma ionizada quando em solução. Dependendo do pH, o grupamento amino com carga positiva (forma catiônica) ou o grupamento ácido carboxílico com carga negativa (forma aniônica), podem predominar. Porém, em determinado pH, haverá somente a forma dipolar, ou seja, positiva e negativa ao mesmo tempo, onde vamos observar uma neutralidade elétrica da molécula. A forma catiônica predominará em pH abaixo do pI, enquanto que a forma aniônica predominará em pH acima do pHi. Uma vez abaixo ou acima do pHi, haverá deficiência ou excesso de H+ na solução, o que varia a carga elétrica pois o grupamento COO- receberá o H+, e o NH3 doará seu H+

O valor de pHi varia de acordo com o aminoácido e o valor de pH do meio. Os valores de pK1 e pK2 correspondem aos valores de pH onde o aminoácido funciona como um tampão durante uma curva de titulação.

Para melhor entender esses conceitos, considere que se realizássemos uma titulação de um ácido por uma base, teríamos, inicialmente, um pH ácido que iria aumentando proporcionalmente ao acréscimo de base.

Esse aumento proporcional no valor o pH se dá porque cada molécula de base adicionada neutraliza uma de ácido até o valor de equivalência entre a quantidade de bases e ácidos, onde o pH é neutro (pH=7,0).

No entanto, se esta mesma titulação fosse realizada com a adição de um aminoácido no meio a ser titulado, um gráfico representando a elevação do pH demonstraria duas zonas de estabilização (uma em pH ácido e outra em pH básico) indicando que há duas zonas de equilíbrio químico, onde não há a variação do pH mesmo com a adição da base no meio ácido. Essas regiões demonstram que os aminoácidos são responsáveis por uma função tamponante (evitam variações bruscas de pH).

Como a forma dipolar é a que ocorre no pHi, toda vez que o pH cai abaixo do valor do pHi (acidificação do meio), o aminoácido recebe o H+ adicionado através da extremidade COO- tornando-se um cátion. Quando o pH eleva-se acima do valor do pHi (alcalinização do meio), o aminoácido torna-se um ânion devido à doação do H+ pelo grupamento NH3 +.

REFERÊNCIA:

- Anita Marzzoco: Bioquímica Básica 4°edição;