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(Aa–). La Figura 7-3 expresa el orden de disociación a pH crecientes, puesto que el grupo con menor valor de pKa es el primero en liberar el protón, es decir, el más ácido. El por- centaje de moléculas que se encuentran en equilibrio en cada forma depende del pH de la disolución, según la ecuación de Henderson-Hasselbalch. El punto isoeléctrico (pI) se define como el pH al cual la carga neta total es nula. En ese punto se cumplen dos condiciones: a) La especie neutra es la predominante. b) Las concentraciones de las especies catiónica y anió- nica en equilibrio están compensadas, es decir: [+Aa] = [Aa–]. Si se expresan los valores de esas especies en función de las constantes de disociación y se igualan las expresiones obte- nidas, se deduce fácilmente que, [H+]2 = K1 K2 o, en forma logarítmica, pI = (pK1 + pK2) / 2. En el caso de los aminoácidos ácidos, la Figura 7-3 muestra el orden de disociación, teniendo en cuenta que el grupo más ácido es el α-carboxilo, seguido por el grupo de la cadena lateral y, finalmente, el grupo α-amino. En el caso de la tirosina, el grupo que se disocia en segundo lugar es el α-amino, para finalizar con el fenólico de la cadena lateral (véanse valores de pK en la Tabla 7-1). Para estos aminoáci- dos, existen ahora cuatro especies iónicas y tres equilibrios de disociación, que pasan desde la especie (+Aa) hasta la (Aa–2). En el pI, la especie predominante es la neutra (+Aa–) y las especies con carga neta se han de compensar, es decir, [+Aa] = [Aa–] + 2 [Aa–2]. A pH cercano al pI, la especie más negativa (Aa–2) apenas existe, por lo que la ecuación anterior se puede simplificar, obteniéndose la expresión: pI = (pK1 + pKR) / 2 En el caso de los aminoácidos básicos, de nuevo la Figura 7- 3 muestra el orden de disociación para la lisina y la arginina: primero, el grupo α-carboxilo; luego, el grupo α-amino y, finalmente, la cadena lateral. Para la histidina, se disocia antes el grupo imidazol que el α-amino (véase valores de pK en la Tabla 7-1). Al igual que en el caso de los aminoácidos ácidos, existen también cuatro especies iónicas y tres equili- brios de disociación, que pasan de la especie (+2Aa) hasta la (Aa–). En el pI, la especie neutra es predominante y la com- pensación de cargas debe cumplir que [+Aa] + 2 [+2Aa] = [Aa–]. La contribución de la especie (+2Aa) es ahora despre- Aminoácidos y proteínas | 95 Figura 7-3. Equilibrios ácido/base y formas iónicas de los aminoácidos en disolución acuosa. Las especies catiónicas (en gris) pre- dominan a pH ácido, mientras las aniónicas (en azul) predominan a pH básico. HC R COOH HC R COO- NH2 HC R COO- K1 K2 Aa+ Aa-+ Aa- HC R COOH HC R COO- HC R- COO- K1 KR Aa+ Aa-+ Aa-2 NH2 HC R- COOH- Aa-2 +NH3 HC R COOH HC R COO- NH2 HC R+ COO- K1 K2 Aa+2 Aa- Aa- NH2 HC R COO- Aa- + + KR + Neutro Ácido Básico pH ácido pH básico K2 +2 + +NH3 +NH3 +NH3 +NH3 +NH3 +NH3 07 Capitulo 07 8/4/05 09:55 Página 95
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