Qual seria o efeito, aumento ou diminuição, no valor de \mathrm{p} K_{\mathrm{a}} da cadeia lateral dos seguintes resíduos: (a) ácido aspártico (Asp) presente na bolsa apolar; (b) ácido glutâmico (Glu) próximo ao resíduo de histidina (His)?

Passo 1

O enunciado pede para avaliar como o ambiente local altera o valor de \mathrm{p}K_a da cadeia lateral de dois resíduos ácidos: (a) ácido aspártico (Asp) em uma bolsa apolar e (b) ácido glutâmico (Glu) adjacente a um resíduo de histidina (His). O conteúdo envolve termos de química de proteínas e equilíbrio ácido–base, em que o meio (polaridade e cargas vizinhas) estabiliza ou desestabiliza as formas protonada e desprotonada do grupo ácido.

Passo 2

Lembrando que \mathrm{p}K_a é definido por
\mathrm{p}K_a = -\log_{10}K_a
onde K_a é a constante de dissociação ácida. Se o ambiente estabiliza a forma desprotonada (com carga negativa), o equilíbrio favorece a ionização e \mathrm{p}K_a diminui; se estabiliza a forma protonada (neutra), fica mais difícil perder o próton e \mathrm{p}K_a aumenta.

Passo 3

(a) Asp em bolsa apolar:
– A forma desprotonada de Asp carrega uma carga negativa que não é bem solvatada num meio hidrofóbico.
– Essa desestabilização da carga negativa torna a protonação mais favorecida.
Logo, a Asp em ambiente apolar tem a forma desprotonada menos estável e, portanto, apresenta aumento de \mathrm{p}K_a.

Passo 4

(b) Glu próximo a His protonado:
– O grupo imidazol de His pode estar positivamente carregado.
– A carga positiva de His estabiliza a forma desprotonada (negativa) de Glu por atração eletrostática.
– Isso facilita a perda de próton pelo Glu.
Logo, a proximidade de uma carga positiva faz o \mathrm{p}K_a da Glu diminuir.

Resposta

(a) aumento de \mathrm{p}K_a
(b) diminuição de \mathrm{p}K_a

Exercícios relacionados