Medidas de RMN mostraram que a poli-L-lisina é uma cadeia aleatória em pH 7 , mas se torna uma hélice \alpha quando o pH é elevado acima de 10.
Preveja a influência do pH na transição hélice-aleatória do poli- L-glutamato.

Passo 1

O enunciado mostra que a conformação da poli- L-lisina muda de random coil a pH 7 para hélice \alpha acima de pH 10. Esse comportamento reflete o estado de ionização das cadeias laterais de lisina e o papel do repulsão eletrostática na estabilidade da hélice. Para prever o que acontece com o poli- L-glutamato, vamos usar o mesmo raciocínio: comparar o \mathrm{p}K_a da cadeia lateral do glumatico com o pH e avaliar como o carregamento afeta a hélice.

Passo 2

Na poli- L-lisina a cadeia lateral é – \mathrm{NH}_3^+ (pK _a\approx10{,}5).
  • Abaixo de pH 10, as aminas estão protonadas \mathrm{NH}_3^+, carregadas positivamente e se repelem, desfavorecendo a hélice (\emph{random coil}).
  • Acima de pH 10, as aminas perdem próton e ficam neutras \mathrm{NH}_2, aliviando a repulsão e permitindo formar hélice \alpha.

Passo 3

Na poli- L-glutamato a cadeia lateral é – \mathrm{COOH}/\mathrm{COO}^- com pK _a\approx4{,}3.
  • Acima de pH 4, o grupo está desprotonado \mathrm{COO}^-, carregado negativamente e se repele, desfavorecendo a hélice (\emph{random coil}).
  • Abaixo de pH 4, o grupo está protonado \mathrm{COOH}, neutro, reduzindo repulsão e favorecendo a hélice \alpha.

Passo 4

Concluímos que o poli- L-glutamato será random coil em pH fisiológico (pH 7) e somente formará hélice \alpha quando o meio ficar suficientemente ácido (pH < \approx 4), ou seja, bem abaixo do pH onde a poli- L-lisina muda.

Resposta

A poli- L-glutamato adota random coil em pH 7 e só se torna hélice \alpha em pH inferior a aproximadamente 4, invertendo o comportamento observado na poli- L-lisina.

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