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Escala de pH

Crescimento básico

Neutro

Crescimento ácido

Escala de pH

básico

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Sistema tampão

Um par conjugado ácido-base tende a

resistir a alteração de pH, quando pequenas

quantidades de ácido ou base são

adicionadas.

Sistema tampão é capaz de absorver tanto

H+ quanto –OH através da reversibilidade

da dissociação de ácidos fracos.

Ácido acético acetato

Sistema tampão é capaz de absorver tanto H+ quanto –OH através da

reversibilidade da dissociação de ácidos

fracos

O par acético-acetato como um sistema tampão

Um par conjugado ácido-base tende a resistir a alteração de pH, quando

pequenas quantidades de ácido ou base são

adicionadas

Sistema tampão

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Ácidos e bases fracas possuem constante de

dissociação característica

Ácido acético

Doador de prótons

Aceptor de prótons

Par conjugado ácido-base

As constantes de equilíbrio para as reações de ionização são usualmente chamadas de constantes de dissociação ou de ionização (Ka)

• Entre os ácidos fracos, existe variação de

força ácida;

• Sendo assim, quanto maior for o valor de

Ka do ácido fraco, maior será a sua

capacidade em dissociar-se, e portanto,

menor será o seu pKa..

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Variação de força ácida entre os ácidos fracos

Ácido Base conjugada Ka pKa

H3PO4 H2PO4- 7,2 x 10-3 2,14

Lático lactato 1,4 x 10-4 3,86

Acético acetato 1,7 x 10-5 4,76

HPO4-2 PO4

-3 3,9 x 10-13 12,40

As curvas de titulação revelam o pKa dos ácidos fracos

Ácido acético

pKa = 4,76

Amônia

pKa = 9,25

Ácido carbônico

pKa = 3,77

Bicarbonato

pKa = 10,2

Glicina, amino

pKa = 2,34

Glicina, carboxila

pKa = 9,60

Ácido fosfórico

pKa = 2,14

Diidrogênio fosfato

pKa = 6,86

Monoidrogênio fosfato

pKa = 12,4

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Curva de titulação do

ácido acético

•Fim: adicionou-se –OH suficiente para predominar

CH3COO-, tem pouco CH3COOH

•pH = 4,46 a concentração de

CH3COOH = CH3COO-

•Início: tem pouco –OH, predomina CH3COOH, tem

pouco CH3COO-

Aminoácidos e peptídeos

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Hemácias contém hemoglobina, uma proteína responsável pelo transporte

de oxigênio no organismo

Vagalumes brilham porque possuem a proteína

luciferina

A proteína queratina está na pele, cabelo, unhas, chifres,

lã e penas

Estrutura geral dos aminoácidos

•Exceção: prolina, um aminoácido cíclico, Glicina não tem

carbono quiral.

•Carbono α, NH3+ e COO- são

comum a todos os aminoácidos

•Radical R: é o que difere os

aminoácidos

•L-aminoácidos

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Aminoácidos

• 20 aminoácidos

• Grupo R (cadeia Lateral) varia em

– Estrutura

– Tamanho

– Carga elétrica

- Solubilidade

L- alanina D- alanina

Esteroisômeros

Imagem especular

L NH3 + à esquerda

D NH3 + à direita

Aminoácidos de proteínas =

L-aminoácidos (mais

comum)

D-aminoácidos = raros, ex.:

parede celular de bactéria

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Classificação de aminoácidos

R

APOLARES (HIDROFÓBICO) POLARES (HIDROFÍLICOS)

ALIFÁTICO AROMÁTICO Sem carga Com carga

negativa

(Ácidos)

Com carga

positiva

(Básicos) Alifático Aromático

Glicina Fenilalanina Serina Tirosina Aspartato Lisina

Alanina Triptofano Treonina Glutamato Arginina

Valina Cisteína Histidina

Leucina Asparagina

Isoleucina Glutamina

Metionina

Prolina

Aminoácidos com Grupo R apolares e alifáticos

Glicina (Gly) Alanina (Ala)

Valina (Val)

Prolina (Pro)

Leucina (Leu)

Isoleucina (Ile) Metionina (Met)

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Aminoácidos com Grupo R apolares e alifáticos

Grupo R Não polar Hidrofóbico

Ala, Val, Leu, Ile, se agrupam para dentro da proteína, pois o grupo R é hidrofóbico

Apenas COO- e NH3+

interagem com a água

Gli R (H) é pequeno

Met S tioéter

Pro cíclico iminoácido

confere rigidez,

pouca flexibilidade

Aminoácidos com Grupo R apolar e aromático

Fenilalanina (Phe) Triptofano (Trp)

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Aminoácidos com Grupo R polar, sem carga, alifático

Serina (Ser)

Treonina (Thr) Cisteína (Cys)

Glutamina (Gln)

Asparagina (Asn)

Aminoácidos com Grupo R polar, sem carga, alifáticos

Possuem R polares que formam ligações de hidrogênio com a H2O

hidroxilas (-OH) em serina e

treonina. Sulfidrila (-SH) em cisteína

amidas (CO-NH2) em

asparagina e glutamina

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Cisteína

Cisteína

+

Cistina

Ligação dissulfeto (covalente)

Duas moléculas de cisteina são facilmente oxidadas para formar a Cistina, um aminoácido dimérico, cujos resíduos de Cisteína estão ligados por ligação dissulfeto.

Ligações dissulfeto são importantes para estabilizar estrutura de proteínas

polar Não-polar

Aminoácidos com Grupo R polar, sem carga, aromático

Tirosina (Tyr)

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Aminoácidos com Grupo R polar, com carga negativa -

ácidos

Aspartato (Asp) Glutamato (Glu)

Aminoácidos com Grupo R polares, com carga positiva -

básicos

Lisina (Lys) Arginina (Arg)

Histidina (His)

H+

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Carga liquida

+1 0 -1

pH baixo pH alto Ponto isoelétrico (pI)

Ponto isoelétrico: pH onde predomina a forma eletricamente neutra

glicina

Curva de titulação de

aminoácido

pH baixo predomínio forma protonada +NH3-CH2-COOH

Ponto médio

pH = pKa Ponto isoelétrico +NH3-CH2-COO-

pH alto predomínio forma

ionizada NH3-CH2-COO-

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glutamato

Curva de titulação de

aminoácido ácido

Glutamato

3 estágios de ionização

•pK1= 2,19

•pKR = 4,25

•pK2= 9,67

histidina

Curva de titulação de

aminoácido básico

Histidina

3 estágios de ionização

•pK1= 1,82

•pKR = 6,0

•pK2 = 9,17

pKR 6,0 poder

tamponante próximo a

neutro (fluidos intra e

extracelular)

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Peptídeos

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Ligação peptídica

•Condensação de dois aminoácidos com perda de molécula de H2O

•Ligação de um H do grupo amino (NH3) de um aminoácido com o

grupo hidroxila (OH) da carboxila (COOH) de outro aminoácido

Peptídeo com 2 resíduos de aminoácido

aminoácido

aminoácido

-C=O e –NH da ligação

peptídica não tem carga

Não contribuem para o

comportamento ácido-

base total do peptídeo

São polares

Grupo R com cargas

+NH3

COO-

Contribuem para o comportamento

ácido base do peptídeo

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Extremidade aminoterminal

Extremidade carboxiterminal

Pentapeptídeo serilgliciltirosilalanileucina ou Ser-Gly-Tyr-Ala-Leu Nome começa com o terminal amino

Oligopeptídeo Dipeptídeo 2 aminoácidos tripeptídeo 3 aminoácidos

tetrapeptídeo 4 aminoácidos pentapeptídeo 5 aminoácidos

hexapeptídeo 6 aminoácidos Heptapeptideo 7 aminoácidos ...

Polipeptideo Muitos aminoácidos

Proteínas Milhares de aminoácidos