Discussão Prática em Bioquímica: Espectrofotometria e Propriedades Físico-Químicas

Email heloisamaltezufabcedubr BC0308 Bioquímica Estrutura Propriedades e Funções de Biomoléculas Parte Prática DISCUSSÃO PRÁTICA 1ESPECTROFOTOMETRIA conceitos e aplicações PRÁTICA 2 PROPRIEDADES FÍSICOQUÍMICAS RELACIONADAS À ESTRUTURA E POLARIDADE DA PRÁTICA 3 pH Ácidos Bases Sistemas tampão e Aminoácidos 1 Profa Heloisa França Maltez Representação gráfica da Lei de BeerLambert para soluções de KMnO4 em λ 545 nm e um caminho óptico de 1 cm a Transmitância T versus c A log T log P0P A εbc b Absorbância A versus c Utilização de um padrão ou solução analítica Obtenção de uma curva de calibração ou curva analítica Curva calibração mostra a resposta eixo Y de um método analítico para quantidade conhecidas de analito eixo x Sinal Instrumental Sinal Analítico Concentração do analito Universidade Federal do ABC 3 Calibração é um conjunto de operações que estabelece sob condições especificadas a relação entre valores indicados por um instrumento de medição e os valores correspondentes estabelecidos por padrões Dosagem de proteínas como Relação entre absorção e concentração ANÁLISE QUÍMICA Lei de LambertBeer A a b C α a b Relação linear entre A e Conc se as medidas são feitas em condição de caminho óptico constante A α C A absorvitivade molar ε L mol 1 cm1 b caminho óptico cm C concentração em mol L1 APLICAÇÕES DA equação da reta A α C Concentrações desconhecidas OU determinar o valor de a para se obter o ε Varredura do comprimento de onda 3 Desvios Instrumentais Radiação policromática Lei de Beer se aplica somente quando as medidas forem feitas com a radiação monocromática um valor de λ entretanto as medidas são realizadas em uma faixa estreita de λ quanto possível Sinal Concentração Padrões com concentração conhecida 0 2x 2y 3y 3x 4x 4y 5y 5x x y Amostra desconhecida Calibração com padrões externos 5 Universidade Federal do ABC Preparo da curva de calibração com a leitura de absorbância feita do comprimento de onda máximo para um dado analito y 01323x 00061 R² 09994 0 005 01 015 02 025 03 035 0 05 1 15 2 25 3 Absrovância Concentração molL Encontrar o valor de x concentração na amostra usando a leitura de absorvância da mesma y ε Absortividade molar que é constante para cada substância e definido como a absobância A de uma solução 10 molL da substância em um determinado comprimento de onda λ numa cubeta de caminho óptico l 10 cm largura da cubeta e c à concentração da solução PRÁTICA 2 PROPRIEDADES FÍSICOQUÍMICAS RELACIONADAS À ESTRUTURA E POLARIDADE DA 8 Relembrando 1 Como os átomos se combinam para formar moléculas ligação química 2 como as moléculas interagem entre si interações intermoleculares Universidade Federal do ABC ligações covalente polar ligações de hidrogênio Relacionado intimamente com as propriedades físicas ex Ponto de fusão ebulição tensão superficial pressão de vapor 9 Dissolve a maioria das biomoléculas que em geral são compostos carregados ou polares Força intermolecular Forças ÍonDipolo Cl Na cloreto de sódio NaCl composto iônico molécula polar água H2O H O H SOLVATAÇÃO HIDRATAÇÃO solução aquosa de cloreto de sódio Íon Dipolo 10 Moléculas anfifílicas em água tendem a se juntar e formar pequenas estruturas esféricas chamadas de micelas A concentração em que se tem o início da formação dos agregados micelares é denominada concentração micelar crítica CMC Micelas A Micela B Bicamada Lipídica C Lipossomo Cavidade Aquosa Formação de agregados A CMC pode ser determinada através de mudanças no comportamento de algumas de suas propriedades físicas em solução tais como espalhamento de luz viscosidade condutividade elétrica tensão superficial etc Parte 1 Avaliar o efeito da força iônica sobre a CMC de um detergente A adição de sal a surfactantes aniônicos diminui a CMC consideravelmente O efeito salino diminui o potencial de superfície e diminui a repulsão eletrostática das cabeças de surfactantes iônicos diminuindo assim a cmc Normalmente este fato é acompanhado de crescimento dos agregados micelares 13 A tonalidade royal indica predominância de dímeros do corante e a tonalidade cyan indica predominância de monômero do corante Parte 2 httpsoabioquimicanetelufabcedubragregadoshtml Moleculas anfifilicas tendem a se agregar espontaneamente em meio aquoso objetivando excluir suas porções hidrofobicas do contato com a água Todo surfactante possui uma concentração crítica chamada de concentração micelar crítica CMC na qual o equilíbrio se deslocaliza drasticamente dos monômeros e agregados prémicelares para micelas e que se caracteriza por uma diminuição da tensão superficial da água A CMC é típica de cada detergente e modulada pela força iônica do meio A CMC do SDS em água pura é 8 mM A polaridade da água a torna um excelente solvente para íons e um indutor da formação de agregados supramoleculares de surfactantes Em solução aquosa a CMC do CTAB é 1 mM A estrutura molecular que determina o volume da cabeça e a cauda do detergente é a responsável pelo número de agregação A CMC vai depender da área da porção hidrofóbica do surfactante Quanto maior essa área menor a CMC AGREGADO DE CORANTE ASSOCIADO A AGREGADO PRÉMICELAR DE SDS Moléculas anfifílicas tendem a se agregar espontaneamente em meio aquoso objetivando excluir suas porções hidrofóbicas do contato com a água A baixa polaridade do azul de metileno favorece sua agregação bem como seu particionamento para o interior de agregados de surfactantes em condições específicas Monômeros e dímeros de MB têm espectros de absorção distintos monômeros têm intensidade máxima em aproximadamente 664 nm e dímeros em 580 nm A intensidade relativa dos picos ou seja a razão entre a absorvância a 580 e 665 nm A580A665 indica em qual direção o equilíbrio está deslocado e portanto dá uma estimativa de qual forma de MB prevalece no meio Nessa solução há o predomínio de monômeros Espectro obtido em cubeta de caminho óptico de 1 cm As micelas do detergente catiônico CTAB formam uma interface carregada positivamente e portanto não têm afinidade pelo corante catiônico MB A intensidade relativa dos picos ou seja a razão A580A665 está relacionada apenas à concentração do corante sendo semelhante a razão apresentada pela solução do corante puro A razão A580A665 indica em qual direção o equilíbrio está deslocado e dá uma estimativa de qual forma do corante prevalece no meio Nessa solução há o deslocamento do equilíbrio em direção aos dímeros e isso foi favorecido pelo abaixamento da CMC do SDS na presença do corante Espectro obtido em cubeta de caminho óptico de 01 cm PRÁTICA 3 pH Ácidos Bases Sistemas tampão e Aminoácidos A ligação peptídica ocorre entre o grupo a carboxila de um aminoácido e o grupo a amino de outro aminoácido aminoácido COO C H R H3N a Fórmula geral de um a aminoácido os grupos amino e carboxila estão no carbono a R a cadeia lateral R diferencia os aminoácidos entre si monômero Proteína polímero um dipeptídeo Aminoácido 1 Aminoácido 2 A Bioquímica das Proteínas Aminoácido molécula que contém simultaneamente grupos funcionais amina NH2 e ácido carboxílico COOH H H H H Meio alcalino Meio ácido Anfóteros As formas iônicas de um aminoácido se interconvertem variando a carga da molécula na dependência do pH do meio e do pK de cada grupo carga 1 1 0 COOH COO H NH3 NH2 H 0 1 1 0 Aminoácidos Curva de titulação da alanina Para a Histidina os valores de pKa dos grupos ionizáveis e pI do aminoácido pK1 182 pK2 917 pI 55 Exemplo Curva de titulação do Acido Glutâmico 25 Bons Estudos Universidade Federal do ABC