PRACTICA 3
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LABORATORIO DE BIOQUIMICA I<br />
INTRODUCCIÓN<br />
<strong>PRACTICA</strong> 3<br />
PROPIEDADES IÓNICAS DE LOS AMINOÁCIDOS<br />
Las proteínas son macromoléculas compuestas por unidades más pequeñas<br />
conocidas como aminoácidos. En las proteínas se encuentra básicamente veinte<br />
aminoácidos diferentes, los cuales contienen un grupo carboxilo y un grupo<br />
amino unidos al mismo átomo de carbono (carbono α) estos aminoácidos difieren<br />
unos de otros solo por la naturaleza de sus cadenas laterales, o grupos “R” que<br />
varían tanto en estructura, como en tamaño y carga eléctrica e influyen en la<br />
solubilidad en agua.<br />
Los grupos carboxilo y amino de los aminoácidos funcionan como ácidos y bases<br />
débiles, respectivamente, y como tales, se ionizan cuando están en solución.<br />
Cada grupo tiene un pK, el cual corresponde al pH en que se encuentra la misma<br />
cantidad de la forma ionizada que de la ionizada.<br />
H 3N +<br />
Los aminoácidos tienen al menos dos pK, por lo que tienen mayor capacidad<br />
amortiguadora, ya que presentan de tres a cuatro formas iónicas diferentes.<br />
Cuando la forma iónica tiene una carga neta de cero se dice que se encuentra<br />
en su punto isoeléctrico o pI. Al variar de pH, cambia la proporción de la formas<br />
iónicas y es posible ver la capacidad amortiguadora de los aminoácidos. Cada<br />
aminoácido tiene sus propio pK, puesto que presenta diferentes sustituyentes en<br />
sus cadenas laterales. Mediante una titulación, se puede determinar el pK de un<br />
aminoácido.<br />
OBJETIVO GENERAL<br />
Que el alumno determine en forma práctica el pK de un aminoácido mediante el<br />
método de titulación por neutralización ácido-base.<br />
OBJETIVO PARTÍCULAR<br />
COOH<br />
C<br />
R<br />
H<br />
pK 1<br />
H3N +<br />
COO -<br />
• Determinar el pK de un aminoácido mediante una titulación.<br />
• Comparar los valores de pK del aminoácido problema, obteniendo<br />
experimentalmente, con los valores teóricos para su identificación.<br />
• Aprender el uso del potenciómetro.<br />
<strong>PRACTICA</strong> 3 PROPIEDADES IÓICAS DE LOS AMINOACIDOS<br />
C<br />
R<br />
H<br />
pK 2<br />
H2N<br />
COO -<br />
C<br />
R<br />
H
LABORATORIO DE BIOQUIMICA I<br />
MATERIALES Y METODO<br />
MATERIALES MATERIALES<br />
2 Vaso de precipitados de 250 mL REACTIVOS<br />
1 Bureta de 50 mL NaOH en lentejas<br />
1 Soporte universal y pinzas para bureta Aminoácidos<br />
1 Potenciometro<br />
1 Vaso de precipitados de 250 mL<br />
1 Probeta de 50 mL<br />
1 Piceta<br />
1 Parrilla eléctrica<br />
1 Agitador magnético<br />
1 Palangana<br />
Soluciones<br />
• Solución de un aminoácido 0.06M (en HCl 0.05M, pH de 1.0)<br />
• Solución de NaOH 0.3N (preparada en la sesión anterior)<br />
• Soluciones amortiguadoras para calibrar el potenciómetro.<br />
METODO<br />
Titulación Potenciométrica del aminoácido<br />
1. En un vaso de precipitados de 100 mL, colocar una alícuota de 30 mL de<br />
solución de aminoácido<br />
2. Colocar esta solución sobre una parilla e introducir un agitador magnético<br />
agitando ligeramente<br />
3. Llenar la bureta con solución 0.3N de NaOH<br />
4. Calibrar el potenciómetro con las soluciones amortiguadoras: calibrar con<br />
amortiguador de referencia pH 7 y como amortiguador de ajuste pH4.<br />
5. Introducir el electrodo limpio en la solución de aminoácido y anotar la lectura<br />
de pH. Se debe evitar golpear el electrodo con el agitador magnético, y<br />
evitando que toque las paredes del vaso.<br />
6. Iniciar la titulación adicionando volúmenes de 0.2 mL y tomando la lectura de<br />
pH en cada adición.<br />
7. En la bitácora tabular los valores de pH para cada 0.2 mL adicionados, hasta<br />
alcanzar el pH de la solución de NaOH.<br />
Las soluciones utilizadas en esta práctica pueden eliminarse en la tarja,<br />
manteniendo la llave del agua abierta para diluir y al terminar lavar la tarja.<br />
RESULTADOS<br />
1. Elaborar un cuadro de dos columnas donde la primera especifique el volumen<br />
de NaOH añadido y la segunda, el valor de H para cada volumen adicionado<br />
de NaOH. En la primera fila en cada caso anotar el pH del aminoácido solo.<br />
2. Elaborar una gráfica, a partir del cuadro, colocando en el eje de las “x” el<br />
volumen de NaOH añadido y en el de las “y” el valor de pH.<br />
3. Obtener los valores de pK para el aminoácido y comparar con la bibliografía<br />
<strong>PRACTICA</strong> 3 PROPIEDADES IÓICAS DE LOS AMINOACIDOS
LABORATORIO DE BIOQUIMICA I<br />
4. Escribir las formas iónicas que debe existir del aminoácido antes y después de<br />
cada pK y en el pI<br />
Nota: recuerde poner titulo a la gráfica y todos los datos necesarios.<br />
ANALISIS DE RESULTADOS<br />
Entregar al profesor los resultados obtenidos para su recopilación grupal. El análisis<br />
de los resultados aplicara para todos los equipos.<br />
Después de alcanzar los resultados individuales; compare el CV obtenido entre los<br />
equipos.<br />
Después de elaborar la gráfica son los datos obtenidos en la titulación, observe si<br />
se presentan zonas claras de amortiguamiento, esto es, cuando no hay cambios<br />
bruscos en el pH a pesar de la adición de base.<br />
Compare el pH de las zonas de amortiguamiento con los valores de pK de los<br />
aminoácidos en la bibliografía y diga de que aminoácido de trata.<br />
Escriba las formas iónicas que deben existir antes y después de cada pK y en el<br />
punto isoeléctrico.<br />
CUESTIONARIO<br />
pH<br />
14<br />
12<br />
10<br />
8<br />
6<br />
4<br />
2<br />
0<br />
Equivalentes Añadidos de Base<br />
1. ¿Cuales son los grupos funcionales del aminoácido que se neutralizan en la<br />
titulación de un aminoácido?<br />
2. ¿Qué representa el pK de un grupo carboxilo o de un grupo amino?<br />
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pI<br />
pK2
LABORATORIO DE BIOQUIMICA I<br />
3. Partiendo de la especie totalmente protonada, escriba las reacciones de<br />
disociación que se presentan durante la titulación con una base fuerte, de los<br />
aminoácidos tirosina y ácido glutámico.<br />
4. Indique si los aminoácidos pueden usarse como amortiguadores y explique en<br />
que casos.<br />
5. ¿Cuál es el fundamento del potenciómetro?.<br />
BIBLIOGRAFIA<br />
1. Day, R. A. y Underwood, A. L. 1989. Química Analítica Cuantitativa, 5ª Edición.<br />
Editorial Precentice-Hall Hispanoamericana, México.<br />
2. Day, R. A. Jr., Underwood, A. L. 1989. Química Analítica Cuantitativa 5ª Ed.,<br />
Prentice-Hall Hispanoamericana, México.<br />
3. Harris, D. C. 1992 Análisis Químico Cuantitativo. Grupo Editorial<br />
Iberoamericana, México<br />
4. Segel, I H. 1982. Calculos fe Bioquímica. Cómo resolver problemas<br />
matemáticos de bioquímica general. 2ª Edición, Editorial Acribia, Zaragoza,<br />
España.<br />
5. Mathews C. K., Van Holde K. E., Ahern K. G. 2003. Bioquímica. Addison-Wesley,<br />
España.<br />
6. http://web.indtate.edu/thcme/mwking/amino-acids.html<br />
(Características químicas de los aminoácidos)<br />
7. http://www.bi.umist.ac.uk/user/mjfrbn/Buffers/Makebuf.asp<br />
(pagina de ayuda para hacer amortiguadores).<br />
<strong>PRACTICA</strong> 3 PROPIEDADES IÓICAS DE LOS AMINOACIDOS