Represente a forma do aminoácido que é esperada predominar no pH indicado.
Ácido glutâmico em um pH 3

Passo 1

O enunciado pede para representar a forma do ácido glutâmico que predomina em pH 3. O conteúdo aqui é a química ácido-base de aminoácidos: vamos usar os valores de pKa dos grupos funcionais do ácido glutâmico para decidir quais estarão protonados ou não.

Passo 2

Os pKa do ácido glutâmico são aproximadamente:
\mathrm{p}K_{a1}\approx2{,}19 para o grupo \alpha-carboxila,
\mathrm{p}K_{aR}\approx4{,}25 para o grupo carboxila da cadeia lateral,
\mathrm{p}K_{a2}\approx9{,}67 para o grupo amino.

Passo 3

Comparamos cada pKa com o pH 3:
– Para a \alpha-carboxila: 3 > 2{,}19, logo ela estará em sua forma deprotonada ( \mathrm{COO^-}).
– Para a carboxila da cadeia lateral: 3 < 4{,}25, então ela permanece protonada ( \mathrm{COOH}).
– Para o grupo amino: 3 < 9{,}67, portanto estará protonado como \mathrm{NH_3^+}.

Passo 4

Juntando tudo, a estrutura predominante em pH 3 é a forma zwitteriônica em que o nitrogênio está \mathrm{NH_3^+}, a \alpha-carboxila está \mathrm{COO^-} e a cadeia lateral mantém \mathrm{COOH}.

Resposta

\mathrm{H_3N^+CH(COO^-)(CH_2CH_2COOH)}

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