Lista - Carboidratos e Proteínas - 2023-2

Avaliação 5: Carboidratos, Aminoácidos e Proteínas 1. Na figura abaixo, cada círculo corresponde a um aminoácido (AA), listado na lateral da figura. Eletroforese pH = 5 Asp Ile Lys Phe Ser Tyr 0 Chromatography Aminoácido Asp Ile Lys Phe Ser Tyr Grupo –R pKa com 2.1 2.4 2.2 1.8 2.2 2.2 pKa NH3 9.8 9.7 9.0 9.1 9.2 9.1 pKR 3.9 – 10.5 – – 10.0 pI 3.0 6.1 9.8 5.5 5.7 5.7 Para isso, usando as informações da tabela, responda as seguintes perguntas: a) Escreva a estrutura na forma predominante dos AAs: Asp, Ile e Lys, em pH = 5. b) Qual é o mais apolar AA desta lista de 3? Justifique. c) Desenhar uma figura (igual à de cima) representando a posição dos 3 AAs se o pH = 11. II – O tratamento com boro-hidreto de sódio converte a aldose A em um alditol opticamente inativo. A degradação de Ruff de A forma B, cujo alditol é opticamente inativo. A degradação de Ruff de B forma o D-gliceraldeído. Identifique e representa as fórmulas de A e B, justificando as suas respostas. Letra a 1. **Aspartato:** O ´acido asp´artico (aspartato) tem trˆes grupos ioniz´aveis: • Grupo carboxila (-COOH) da cadeia lateral: pKa ≈ 3.9 • Grupo carboxila (-COOH) do carbono α: pKa ≈ 2.1 • Grupo amina (-NH3+) do carbono α: pKa ≈ 9.8 C´alculo do ponto isoel´etrico (pI): pI = pKa1 + pKa2 2 = 2.1 + 3.9 2 = 3.0 2. **Isoleucina:** A isoleucina tem dois grupos ioniz´aveis: • Grupo carboxila (-COOH) do carbono α: pKa ≈ 2.4 • Grupo amina (-NH3+) do carbono α: pKa ≈ 9.7 C´alculo do ponto isoel´etrico (pI): pI = pKa1 + pKa2 2 = 2.4 + 9.7 2 = 6.05 3. **Lisina:** A lisina tem trˆes grupos ioniz´aveis: • Grupo amina (-NH2) da cadeia lateral: pKa ≈ 10.5 • Grupo carboxila (-COOH) do carbono α: pKa ≈ 2.2 • Grupo amina (-NH3+) do carbono α: pKa ≈ 9.0 C´alculo do ponto isoel´etrico (pI): pI = pKa2 + pKa3 2 = 9.0 + 10.5 2 = 9.75 Aspartato (Asp): Com ponto isoel´etrico (pI) 3,0, no pH de 5, a forma pre- dominante do aspartato ter´a o grupo carboxila da cadeia lateral desprotonado (COO−). H2N−CH(COOH)−CH2−COO− Isoleucina (Ile): Com ponto isoel´etrico 6,1, a isoleucina ter´a o grupo amino principal protonado (NH+ 3 ). H3N+−CH(COOH)−CH(CH3)−CH2−CH3 Lisina (Lys): Com ponto isoel´etrico 9,8, a lisina estar´a na forma catiˆonica, com ambos os grupos amino protonados. H3N+−CH(COOH)−(CH2)4−NH+ 3 1 Letra b - **Aspartato (Asp):** Possui um grupo R com um ´acido carbox´ılico (COO−), tornando-o polar e negativamente carregado. - **Lisina (Lys):** Seu grupo R cont´em uma cadeia com um grupo amino (NH+ 3 ), tornando-o polar e positivamente carregado. - **Isoleucina (Ile):** O grupo R da isoleucina ´e composto apenas de hidro- carbonetos (CH3, CH2), tornando-o hidrof´obico e apolar. Portanto, o amino´acido mais apolar entre estes trˆes ´e a isoleucina (Ile), pois seu grupo R ´e composto apenas de hidrocarbonetos, sem grupos carregados ou polares Letra c Aspartato (Asp): NH2 C COO CH2 COO Isoleucina (Ile): NH2 C COO CH CH3 CH2CH3 Lisina (Lys): NH2 C COO CH2 4NH2 Posi¸c˜oes dos amino´acidos na eletroforese a pH 11: - **Aspartato (Asp):** Devido `a forte carga negativa, move-se para o ˆanodo. - **Lisina (Lys):** Com carga levemente negativa, move-se tamb´em para o ˆanodo, mas n˜ao tanto quanto o Asp. - **Isoleucina (Ile):** Por ser neutra, n˜ao se desloca e permanece no centro. Quest˜ao 2 1. Aldose A: O tratamento da aldose A com borohidreto de s´odio (NaBH4) converte-a em um alditol opticamente inativo. O borohidreto de s´odio 2 ´e um agente redutor que converte aldoses nos aldit´ois correspondentes, reduzindo o grupo alde´ıdo a um ´alcool. O fato de o alditol resultante ser opticamente inativo implica que ele ´e sim´etrico. A ´unica aldose pentose sim´etrica, cujo alditol ´e opticamente inativo, ´e a D-ribose. 2. Aldose B: A degrada¸c˜ao de Ruff da aldose A reduz a cadeia de car- bono, removendo o carbono alde´ıdo terminal como CO2. A partir da D-ribose (C5H10O5), a degrada¸c˜ao de Ruff produz uma tetrose: D- eritrose (C4H8O4), tamb´em uma aldose sim´etrica. A redu¸c˜ao da D-eritrose com borohidreto de s´odio produz o alditol meso-eritritol, que ´e opticamente inativo. 3. Por fim, a degrada¸c˜ao de Ruff da aldose B (D-eritrose) remove mais um carbono, resultando no triose D-gliceralde´ıdo (C3H6O3). Estruturas Qu´ımicas D-Ribose D-Eritrose 3