Qual seria o efeito, aumento ou diminuição, no valor de \mathrm{p} K_{\mathrm{a}} de um resíduo de ácido aspártico (Asp) sob as seguintes circunstâncias? Justifique sua resposta.
(a) A cadeia lateral do resíduo Asp está próxima da cadeia lateral de uma Lis protonada.

Passo 1

O enunciado pede para prever se o valor de \mathrm{p}K_a da cadeia lateral de um resíduo de ácido aspártico (Asp) aumenta ou diminui quando ela está próxima à cadeia lateral de uma lisina (Lys) protonada. O conteúdo envolve entendimento de equilíbrio ácido–base, definição de \mathrm{p}K_a e efeitos eletrostáticos no estado protonado e deprotonado de um grupo ionizável.

Passo 2

Lembremos que a reação de ionização de um grupo carboxílico tipo Asp é
\mathrm{HA} \rightleftharpoons \mathrm{H}^+ + \mathrm{A}^-,
e que
\mathrm{p}K_a = pH - \log\frac{[\mathrm{A}^-]}{[\mathrm{HA}]}.
Quando o grupo deprotonado \mathrm{A}^- é estabilizado por interações favoráveis, ele fica relativamente mais abundante que o \mathrm{HA} à mesma acidez, o que faz com que a \mathrm{p}K_a diminua (ou seja, fica mais fácil perder próton).

Passo 3

Se a cadeia lateral de Asp (que, quando deprotonada, fica com carga negativa) está próxima de uma Lys protonada (com carga +1), essa aproximação cria uma interação eletrostática atrativa que estabiliza o estado deprotonado \mathrm{A}^-. Como o estado deprotonado está mais estabilizado em relação ao protonado, a tendência de perder próton aumenta e, por consequência, o valor de \mathrm{p}K_a de Asp diminui.

Resposta

Diminuição do valor de \mathrm{p}K_a de Asp, pois a carga positiva da Lys estabiliza eletrostaticamente a forma deprotonada do Asp.

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