Ponto Isoelétrico 

Determinando Carga Elétrica de Protéinas

CARGA ELÉTRICA DE PROTEÍNAS 

A carga elétrica total de uma proteína é devido aos radicais dos aminoácidos que a compõe, e a carga elétrica destes radicais, por sua vez, dependerão do seu valor de pK e do pH da solução. Essa carga elétrica é denominada de Ponto Isoelétrico (pI), que é o valor de pH onde uma molécula, por exemplo, um aminoácido ou uma proteína, apresenta carga elétrica igual a zero. Ou seja, para cada proteína existe um valor de pH, onde o ponto isoelétrico (pI) demonstrará que o número de cargas elétricas positivas será igual ao número de cargas elétricas positivas. Quando há tal igualdade ou equilíbrio de cargas num corpo, diz-se que está eletricamente neutro, ou seja, está sem nenhuma carga líquida para interagir com outros corpos.

COMO DETERMINAR A CARGA ELÉTRICA (pI) DE UMA PROTEÍNA?

O valor de pI é determinado experimentalmente, colocando a amostra da proteína em um campo elétrico sobre um valor de pH a ser testado. Quando as moléculas de proteína não forem puxadas pelo campo elétrico, naquele pH, então teremos o nosso valor exato do pI.

As proteínas refletem valores de pI de maneira proporcional entre seus aminoácidos ácidos e básicos em sua composição. Vejamos: 

A pepsina, por exemplo, tem muito mais aminoácidos ácidos (28%) do que aminoácidos básicos (2%) em sua composição, logo, só poderemos chegar a sua neutralidade quando a grande maioria dos aminoácidos ácidos estiverem protonados (sem carga) e uma pequena fração despronotada (com carga negativa) para compensar a carga positiva dos aminoácidos básicos. Essa situação é encontrada em um valor de pH muito ácido (pI = 1).

Já no caso do citocromo c, é o inverso, os aminoácidos básicos é praticamente o dobro daquela de aminoácidos ácidos. Logo, somente um valor de pH em que cerca da metade dos aminoácidos básicos fiquem desprotonados é que chegaremos ao valor de pI, que nesse caso seria pI = 10,6.

• Proteínas com pI maior que 7 = proteínas básicas
  
• Proteínas com pI menor que 7 = proteínas ácidas.
  

Concluindo, o pI é portando o valor de pH em que a proteína apresenta o mesmo número de grupos de ácidos desprotonados e grupos básicos protonados. O abaixamento de pH resulta sempre no aumento da carga positiva da proteína, decorrente do ganho de carga positivas ou perda de carga negativa. Assim, quando o pH for menor que o valor de pI a proteína apresentará uma carga líquida positiva. E o contrariamente, quando o pH for maior que o valor de pI a proteína apresentará uma carga líquida negativa.

REFERÊNCIA:

- Fundamentos de Química Analítica: Skoog 4°edição;