CURVAS DE TITULACION DE AMINOACIDOS

Veronica Gonzalez Núñez
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Departamento de Bioquími
ca y Biología Molecular
ph y equilibrios acido-base
4. CURVAS DE TITULACION DE AMINOACIDOS
ESQUEMA
- Curvas de titulación de los aminoácidos
Curva de titulación de
un aminoácido neutro como la glicina
Curva de titulación de
un aminoácido básico como la histidina
Curva de titulación de
un aminoácido ácido como el glutamato
-Aplicación práctica. Realización y anális
is de la titulación de aminoácidos
Curvas de titulación de los aminoácidos
Tal y como se ha descrito previamente, la repr
esentación gráfica de la
variación del pH de una
solución por la adición
de equivalentes de ácido
o de base se denomina
curva de titulación
. En
el caso de los aminoácidos, las cu
rvas de titulación proporcionan la
siguienteinformación (o bien
se puede deducir a partir de las mismas):
-
Medida del pK de los grupos ionizables: se localizan en el punto medio de la zona tampón.
-
Regiones de capacidad
tampón: mesetas donde se localizan los pKs; dichas regiones se
encuentran en el intervalo pK ± 1 unidad de pH.
-
pI: se localiza en el intervalo de viraje.
-
Formas ionizables del aminoácido en cada rango de pH.-
Carga eléctrica del aminoácido en cada rango del pH
-
Solubilidad relativa del aminoácido en cada rango de pH.
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Curva de titulación de un aminoácido neutro como la glicina
Se pueden realizar las siguientes observaciones:
1. A pH ácido la Gly se encuentra como un ácido
diprótico, ya que tanto el
grupo amino como el
carboxilo se encuentran protonados, esdecir, a pH
= 1, el 100% de las moléculas de aminoácido
se encuentran en forma de catión.
2. Al ir añadiendo equival
entes de base, el grupo
α
-carboxilo (-COOH) se disocia, cediendo
protones al medio y transformándose
en un grupo carboxilato; este equi
librio viene descrito por el
pK
C
. Cuando pH = pK
C
, la glicina se encuentra como 50% cati
on + 50% zwitterion. Por lo tanto,
el par-COOH/-COO
-
puede servir como un tampón amor
tiguador en la región de pH cerca del
valor pK
C
. En cuanto a la carga, cuando pH = pK
C
, entonces [I] = [II] y por lo tanto Q
neta
= 0.5; y
cuando pH = pK
C
- 2; [I] / [II] = 100:1; Q = 1, es decir
prácticamente sólo existe la forma I en
solución.
3. En el pI, prácticamente el 100% del aminoácid
o se encuentra como ion dipolar ozwitterion, de
forma tal que el aminoácido presenta una carg
a neta nula (el aminoác
ido es eléctricamente
neutro).
Nota: tal y como se ha comentado anteriorment
e, en el pI, la mayorí
a de las moléculas del
aminoácido se encuentran en forma de ion dipola
r, pero también existen pequeñas cantidades
equimolares de aniones y cationes, además
de una pequeña fracción de aminoácido noionizado.
4. Si se siguen añadiendo equivalent
es de base, el grupo amino (-NH
3
+
) se disocia también,
obteniéndose la forma totalmente des
protonada de la glicina; este equi
librio está definido por el
pK
N
. Cuando pH = pK
N
, la glicina se encuentra como 50% zwitte
rion + 50% anion. Por lo tanto, el
par -NH
3
+
/-NH
2
puede actuar como un sistema tampón ó
disolución amortiguadoraen la región
de pH cerca del pK
N
. En cuanto a la carga, cuando pH = pK
N
, entonces [II] = [III] y por lo tanto
Q
neta
= -0.5.
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5. A pH muy elevados, el 100%
de las moléculas de aminoácido
se encuentran en forma de ion
negativo o anion. Cuando pH = pK
N
+ 2; [III] / [II] = 1:100; Q =
-1, es decir prácticamente sólo
existe la forma III en solución.Curva de titulación de un aminoácido básico como la histidina
Las premisas establecidas para
la glicina son igualmente válidas
. Simplemente hay que tener en
consideración el hecho de que este aminoáci
do presenta tres grupos ionizables: el grupo
carboxilo, el grupo imidazol de la cadena lateral y el grupo
α
-amino.
Por lo tanto, la adición
de equivalentes de base
produce la liberación...