QUÍMICA ORGÁNICADRA YELITZA GARCÍA

UNIVERSIDAD CENTROCCIDENTAL LISANDRO ALVARADO

DECANATO DE CIENCIAS DE LA SALUD

PROGRAMA DE MEDICINA

SECCIÓN BIOQUÍMICA

Curva de Titulación de un Ácido DébilCurva de Titulación de un Ácido Débil

ml de ROH

pH

pKa: 4.774.77

5.50

6.20

8.30

4

3.13

A AB B

[XH ] > > [X- ] [XH ] < < [X- ]

[XH ] = [X- ]

pH < pKa [ XH] >> [ X-] pH > pKa [ XH] << [ X-] pH = pKa [ XH] = [ X-]

Ionización de grupos amino y carboxilo en función del pH

Grupo carboxilo

• Si el pH del medio es menor que el pKa, existirá un predominio de la forma ácida (COOH) sobre la forma básica (COOCOO-- ) )

• Cuando el pH del medio es igual al pKa, existirá igual Cuando el pH del medio es igual al pKa, existirá igual cantidad de formas ácidas y formas básicas.cantidad de formas ácidas y formas básicas.

• Cuando el pH del medio es mayor al pKa, existirá un Cuando el pH del medio es mayor al pKa, existirá un predominio de la forma básica (COOpredominio de la forma básica (COO-- ) sobre la forma ácida ) sobre la forma ácida (COOH)(COOH)

Ionización de grupos amino y carboxilo en función del pH

Grupo amino

• Si el pH del medio es menor que el pKa, existirá un predominio de la forma ácida (NH3

+) sobre la forma básica (NHNH22 ) )

• Cuando el pH del medio es igual al pKa, existirá igual Cuando el pH del medio es igual al pKa, existirá igual cantidad de formas ácidas y formas básicas.cantidad de formas ácidas y formas básicas.

• Cuando el pH del medio es mayor al pKa, existirá un Cuando el pH del medio es mayor al pKa, existirá un predominio de la forma básica (NHpredominio de la forma básica (NH2 2 ) sobre la forma ácida ) sobre la forma ácida ((NH3

+))

Curva de Titulación de AA: Monoamínicos Monocarboxílicos.Curva de Titulación de AA: Monoamínicos Monocarboxílicos.

A B

C

1. Los aminoácidos presentan diferentes formas iónicas en solución según el pH de la misma (sustancias anfipróticas).

2. Los aminoácidos presentan una forma iónica que se caracteriza por presentar ambos grupos ionizados, y por consiguiente una carga eléctrica NULA. Esta forma se denomina Zwiterión.

3. Los aminoácidos presentan capacidad amortiguadora cuando el pH presenta valores iguales o similares al pKa de los grupos ionizables. Cap Buffer pH = pKa ± 1

4. El valor de pH al cual los aminoácidos se presentan bajo la forma Zwiterión se conoce como Punto Isoléctrico (pI). Para el caso de este grupo de aminoácidos la fórmula es:

R-COOH R-COOCOO- - + H + H++V1

V2Donde V1=V2

Comportamiento ácido-base de los Comportamiento ácido-base de los grupos carboxilos y amino.grupos carboxilos y amino.

* Conociendo el pKa=2,34 para el α-carboxilo. Calcular la cantidad de formas ácidas o básicas a pH=1,5 pH=2,5 pH=4,5* Calcular la proporción de moléculas en forma ácida y básica* Decir el porcentaje de estas formas.

pH = pKa + log [ COO- ] [ COOH ]

1,5 = 2,5 + log[ COO- ] [ COOH ]

1,5 – 2,5 = log[ COO- ] [ COOH ]

-1 = log[ COO- ] [ COOH ]

Antilog -1 = [ COO- ] [ COOH ]

10 -1 = [ COO- ] = 1 [ COOH ] 10

Comportamiento ácido-base de los Comportamiento ácido-base de los grupos carboxilos y amino.grupos carboxilos y amino.

Por cada molécula de base hay 10 en forma ácida.

11 es el total de moléculas = 100%

11 100% 10 X

X= 10 x 100 = 90,9% de formas ácidas 11

100 - 90,9 = 9,1% de formas básicas

R-NH3+ R-NH2

+ H + H++V1

V2Donde V1=V2

Comportamiento ácido-base de los Comportamiento ácido-base de los grupos carboxilos y amino.grupos carboxilos y amino.

* Conociendo el pKa=9,56 para el α-amino. Calcular la cantidad de formas ácidas o básicas a pH=4,5 pH=9,5 pH=11,5* Calcular la proporción de moléculas en forma ácida y básica* Decir el porcentaje de estas formas.* Escribir la estructura iónica de la Glicina y decir que carga presenta el aminoácido a pH=4,5.

Curva de Titulación de AA: Monoamínicos Dicarboxílicos.Curva de Titulación de AA: Monoamínicos Dicarboxílicos.

Donde se refiere al grupo alfa amino y se refiere al grupo amino de la cadena lateral.

Curva de Titulación de AA: Monocarboxílicos Dibásicos.Curva de Titulación de AA: Monocarboxílicos Dibásicos.

Donde se refiere al grupo alfa amino y se refiere al grupo amino de la cadena lateral.

Propiedades de los Aminoácidos en Función de la forma iónica.

• La presencia de cargas concede a los aminoácidos capacidad de establecer interacciones débiles con el medio que lo circunda; por tanto la forma Zwiterion sería la menos soluble de todas.

• De igual forma esta propiedad permite a los aminoácidos establecer las características funcionales a las proteínas que los contienen.

Comportamiento ácido-base de las Comportamiento ácido-base de las cadenas laterales de una Proteína.cadenas laterales de una Proteína.

Diga cual es la carga neta del siguiente péptido a pH=4

Aminoácido Cantidad pKR carga

Phe 5 0 0

Ala 3 0 0

Asp 15 3,86 ???

Lys 18 10 +18

Cys 16 8,3 0

R-COO- + R-COOH= 15 X + Y = 15

pH = pKa + log [ X ] [ Y ]

Comportamiento ácido-base de las Comportamiento ácido-base de las cadenas laterales de una Proteína.cadenas laterales de una Proteína.

R-COO- + R-COOH= 15 X + Y = 15

pH = pKa + log [ X ] [ Y ]

4 = 3,86 + log [ X ] [ Y ]

4 – 3,86 = log [ X ] [ Y ]

0,14 = log [ X ] [ Y ]

Antilog 0,14 = [ X ] [ Y ]

1,38 = X X= 1,38 Y Y

Sustituyendo el valor de X :

1,38 Y + Y = 15

2,38 Y = 15

Y= 15 Y= 6,3 (R-COOH) 2,38 X + 6,3 = 15

X = 15 – 6,3 X= 8,7 (COO-)

Carga Neta= +18 Lys – 8,7 Asp = 9,3

GRACIAS