MATERIAL DIDACTICO PARA PRACTICA DE BIOQUÍMICA GENERAL

Con el material realizado en cooperación con el CETEP, mi intención fue que los estudiantes tuvieran una idea más clara con respecto a dos de las propiedades más importantes de los aminoácidos, el estado zwitterion y el pI. 

Estas propiedades son muy importantes porque define en gran medida varias de las características de las proteínas y las enzimas que son unidades de estudio que más adelante se trabajan en el curso y que un futuro ingeniero agrónomo debe tener claro para comprender procesos tan importantes como la fotosíntesis. Los aminoácidos poseen en su estructura un grupo ácido y un grupo básico, por lo cual presentan propiedades anfotéricas, lo que significa que puede aceptar y donar protones (H+) casi simultáneamente. 

Dependiendo del pH de la solución en la que se encuentren los aminoácidos, pueden estar totalmente protonados, existir como iones dipolares, es decir, poseen una carga positiva y una carga negativa o pueden estar des protonados, un aminoácido que existe como un ión dipolar (estado zwtterion) es neutro ya que las cargas opuestas se cancelan. 

Normalmente en solución fisiológicas se establece un equilibrio entre las tres formas y dependiendo del proceso fisiológico en un momento determinado va a predominar una de estas tres, es por ello que en la práctica el objetivo fue la de obtener las curvas de titulación de la glicina en función del pH, en ausencia y presencia de formaldehido, para calcular el pKa y el pI del aminoácido glicina. 

Se tomó este aminoácido como modelos porque a pH 2 todos los grupos de la molécula aparecen protonados (el grupo carboxilo COO- pasa a ser COOH y el grupo amino NH2 para a ser NH3), así el aminoácido tiene una carga positiva neta. A partir de pH 3 (pK1) el carboxilo se disocia (COO-) y el amino sigue protonado (NH3), el aminoácido tendrá simultáneamente carga positiva y negativa (zwitterion) y a partir de pH 9 (pK2) el carboxilo sigue disociado (-COO-) y el amino pierde el protón (-NH2), el aminoácido queda con una carga negativa neta. 

Si se analiza el movimiento electroforético de los aminoácidos a distintos valores de pH, encontraremos un valor al cual su movilidad es nula. Este valor de pH corresponde a la condición en la cual la especie dominante es aquella que no posee carga eléctrica neta. 

Este valor de pH recibe el nombre de punto isoeléctrico (pI). Entonces, puede definirse al pI como el valor de pH al cual un aminoácido, un péptido o una proteína poseen carga neta igual a cero. Este valor se puede calcular a partir de la curva de titulación o empleando la siguiente ecuación: pI= (pK1+ pK2)/2. Con esta información que es la que se trabaja en la clase, los estudiantes practican hallando estos valores y practicando un poco cómo es el procedimiento.