Qual é em média o pka do grupo amino e do grupo carboxila de aminoácidos? Por que em pH fisiológico ( pH 6,8-7,2) os aminoácidos apresentam seus grupos amino e carboxila na forma ionizada?

Passo 1

Primeiro, vamos entender a pergunta. Você quer saber qual é, em média, o pKa do grupo amino e do grupo carboxila nos aminoácidos. Além disso, quer saber por que, em um pH fisiológico (entre 6,8 e 7,2), esses grupos estão na forma ionizada. Para resolver isso, vamos precisar entender o que é pKa, como os grupos amino e carboxila se comportam em diferentes pH e como isso se relaciona com o pH do nosso corpo.

Passo 2

Vamos começar definindo o que é pKa. O pKa é uma medida que indica a tendência de um grupo químico doar ou aceitar prótons (H⁺). Quanto menor o pKa, mais facilmente o grupo doa um próton e se deprotona. A fórmula para pKa é:
pKa = -log(Ka)
onde $ Ka $ é a constante de ionização do ácido.

Passo 3

Agora, vamos ver os valores médios de pKa para os grupos presentes nos aminoácidos. Geralmente:
  • O grupo carboxila (-COOH) possui um pKa em torno de 2,0.
  • O grupo amino (-NH₃⁺) tem um pKa em torno de 9,0.
Esses valores podem variar um pouco dependendo do aminoácido específico, mas servem como uma boa média para a maioria deles.

Passo 4

Com esses valores de pKa em mente, vamos analisar o pH fisiológico, que está entre 6,8 e 7,2.
  • Para o grupo carboxila: Como o pH (6,8-7,2) é muito maior que o pKa (~2,0), o grupo carboxila tende a perder um próton e ficar ionizado como -COO⁻.
  • Para o grupo amino: O pH está abaixo do pKa (~9,0), então o grupo amino tende a ganhar um próton e ficar ionizado como -NH₃⁺.
Isso significa que, no pH do nosso corpo, ambos os grupos estão na forma ionizada, com o grupo amino carregando uma carga positiva e o grupo carboxila uma carga negativa.

Resposta

Em média, os aminoácidos têm o grupo carboxila com pKa ≈ 2,0 e o grupo amino com pKa ≈ 9,0. No pH fisiológico (6,8-7,2), o grupo carboxila está ionizado como -COO⁻ e o grupo amino está ionizado como -NH₃⁺ porque o pH está acima do pKa do grupo carboxila e abaixo do pKa do grupo amino.

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