Propiedades y estructura de aminoácidos

Overview

La lección explica la estructura y propiedades ácido-base de los aminoácidos, el concepto de punto isoeléctrico y su aplicación en electroforesis.

Todos los aminoácidos tienen un grupo carboxilo, un grupo amino, un hidrógeno y una cadena R unidos a un carbono alfa.
Los aminoácidos pueden interactuar con agua debido a su estructura general.
El grupo R determina si el aminoácido es polar, apolar o aromático, y su solubilidad en agua.

El grupo carboxilo es un ácido débil con un pKa bajo; puede estar protonado o desprotonado según el pH.
El grupo amino es una base débil con un pKa alto; también puede estar protonado o desprotonado según el pH.
Algunos grupos R pueden tener grupos funcionales que también presenten propiedades ácido-base.

En una titulación, los aminoácidos muestran al menos dos zonas de amortiguación: una para el carboxilo y otra para el amino.
Si el grupo R tiene un grupo ionizable, habrá una tercera zona de amortiguación.
Ejemplo: la glicina tiene solo dos zonas de amortiguación ya que su R no es ionizable.

Al variar el pH, el aminoácido transita por formas con distintas cargas netas: +1, 0 (suaterión), -1.
El suaterión es la forma con carga neta cero.
El punto isoeléctrico (pI) es el pH donde predomina el suaterión.

Para aminoácidos simples, pI = (pKa1 + pKa2) / 2.
Ejemplo: glicina tiene pI = 5,97.
Para aminoácidos con grupo R ionizable, se usan los dos pKa entre los que está el suaterión.

La electroforesis separa aminoácidos según su carga a un pH determinado usando sus puntos isoeléctricos.
A pH menor al pI, el aminoácido tiene carga positiva; a mayor pH, carga negativa.
Permite separar y distinguir aminoácidos en una mezcla.

Aminoácido — Molécula con grupo amino, carboxilo, hidrógeno y cadena R unidos a un carbono alfa.
pKa — pH en el cual un grupo funcional está al 50% protonado y 50% desprotonado.
Curva de titulación — Gráfico de pH frente a equivalentes de base añadida.
Zona de amortiguación — Rango de pH donde el aminoácido resiste cambios bruscos de pH.
Suaterión — Especie con carga neta igual a cero.
Punto isoeléctrico (pI) — pH donde predomina la forma suaterión.
Electroforesis — Técnica para separar moléculas según su carga en un campo eléctrico.