UNIVERSIDADE FEDERAL DE PERNAMBUCOCENTRO DE TECNOLOGIA E GEOCINCIASDEPARTAMENTO DE ENGENHARIA QUMICABACHARELADO EM QUMICA INDUSTRIALDISCIPLINA: BIOQUMICA APLICADA

DETERMINAO DO PONTO ISOELTRICO DA CASENA

Discentes: Jailson Silva Joyce Evanns Mayra Weddija Welenilton JniorDocente: Jenyffer Medeiros CamposTurma: I0 e I1

Recife, novembro de 20131. Introduo

Os aminocidos apresentam dois grupos que so passveis de sofrer protonao e desprotonao. Observe a figura 1:

Figura 1: Etapas possveis de ionizao dos aminocidos.

A figura 1 demonstra as etapas de ionizao em que podem ser encontrados os aminocidos:1. Forma positivamente carregada; 2. Forma eletricamente neutra. Apresentando uma densidade de carga negativa e uma densidade de carga positiva sobre a molcula, obtendo uma carga total nula, tambm denominada de forma isoeltrica; 3. Forma negativamente carregadaAs trs formas so encontradas em maior ou menor quantidade dependendo do pH em que a soluo do aminocido se encontra. Isso porque quanto menor o valor de pH, maior a concentrao de ons H+ em soluo e, consequentemente, maior a prevalncia da forma positivamente carregada (1). Em contrapartida, quanto maior o valor de pH, menor a quantidade de ons H+ em soluo, havendo prevalncia da forma negativamente carregada (3). A forma eletricamente neutra (2) s poder existir,numa condio de pH intermediria existncia predominante da forma positiva e negativa do aminocido. O ponto onde a carga lquida total da molcula de aminocido ou protena nula to importante, que recebeu uma denominao especial, ponto isoeltrico (pI).A casena que uma protena do tipo fosfoprotena encontrada no leite fresco, que quando coagulada com renina chamada de "paracasena" e, quando coagulada atravs da reduo de pH chamada "casena cida, apresenta ponto isoeltrico 4,6 que o ponto de pH em que ela precipita (coagulao cida).A casena precipita no ponto isoeltrico, porque existe um equilbrio entre o nmero de cargas positivas e negativas, o que gera uma situao em que as foras de repulso entre as molculas de protena e as foras de interao com o solvente so mnimas. Assim, as protenas vo formando aglomerados que, cada vez maiores, tendendo a precipitao. Essa diminuio de solubilidade varia de protena para protena.Neste experimento, o objetivo em questo a determinao experimental do ponto isoeltrico da casena do leite.

2. Materiais e Mtodos

2.1 Materiais

cido actico glacial (CH3COOH - 1M); gua destilada; Hidrxido de Sdio (NaOH - 1M); Leite desnatado; Balo Volumtrico (50 mL); Bquer (100 mL); Chapa aquecedora; Centrfuga; Estante para tubos de ensaio; Funil de Vidro; Papel de filtro; Pipetas graduadas (5 e 10 mL); Pipetador de trs vias; Pisseta; Potencimetro; Proveta; Tubos de ensaio (dimetro mdio); Tubo plstico para centrfuga.

2.2 Procedimento Experimental

Inicialmente foi adicionado com auxlio de uma pipeta graduada cido actico uma soluo de 50 mL de leite desnatado contido em uma proveta at que ocorresse a precipitao. Em seguida, foram adicionados mais 5mL do cido a mistura.A mistura foi transferida diretamente para dois recipientes plsticos e centrifugadas a 3000 rpm durante 5 minutos. O material sobrenadante foi descartado e foi adicionado gua destiladas nos dois recipientes contendo os sedimentos e centrifugados novamente sob as mesmas condies. Com um basto de vidro os sedimentos precipitados foram transferidos para um bquer e diludos em 25 mL de gua destilada. Em seguida foram adicionados 5mL de NaOH com auxlio de uma pipeta.Em seguida a soluo foi mantida sob aquecimento de 40C at ocorrer a dissoluo completa. O contedo do bquer foi ento transferido para um balo volumtrico e adicionados 5mL de cido actico e gua destilada at completar a altura do menisco. Aps observar uma turvao na soluo, o material foi filtrado com papel pregueado para um bquer. Foram preparados 9 tubos de ensaio numerados com os contedos: 1 tubo: 3,2 mL de cido actico e 6,8 mL de gua destilada (misturado vigorosamente aps a adio); Demais tubos: 8 mL de gua destilada.Foram retirados 2 mL do tubo de ensaio 1 com uma pipeta e transferidos para o tubo de ensaio 2. Aps agit-lo, foram transferidos ento 2 mL do tubo 2 para o tubo de ensaio 3 e sucessivamente at o ltimo tubo, sendo que no ltimo, os 2 mL foram desprezados.Foi feita ento a leitura dos pHs de cada tubo com um potencimetro e os valores registrados (mostrados na Tabela 1 a seguir). Ento foram adicionados 1 mL da soluo de casena e agitados em cada tudo. Aps 15 minutos de observao, foram registrados os resultados de acordo com o aspecto fsico das misturas. Ao final, foram medidos os pH das solues 4 e 5 novamente pois os valores estavam abaixo do esperado e foram as solues em que a casena ficou turvada, suspeitas para o experimento.

3. Resultados e Discusses

A tabela 1 mostra os resultados dos pHs medidos com o potencimetro para as solues preparadas nos tubos de ensaio.

Tabela 1. Resultados experimentais das medidas de pH dos tubos de ensaio.Amostra123456789

pH2,703,003,374,514,874,715,255,325,58

A tabela 2 mostra a descrio do aspecto fsico de cada tubo de ensaio aps a adio da casena e 15 minutos decorridos.

Tabela 2. As reaes aps adio dos pH123456789

PrecipitadoPrecipitadoPrecipitadoTurvaoTurvaoDissolvidoDissolvidoDissolvidoDissolvido

A acidez do meio uma boa medida para descobrirmos o ponto isoeltrico da casena, atravs da observao fsica da turbidez do meio. A estabilidade casena dada por uma conformao estrica de aminocidos cidos. H na verdade um excesso de cargas negativas, e o meio fortemente cido, abaixo do ponto isoeltrico da casena, provoca a desestabilizao da conformao da protena, interagindo ionicamente com as cargas negativas. Essa desestabilizao pode ser traduzida pela precipitao ou coagulao cida da protena, o que explica os aspectos visuais dos tubos 1, 2 e 3, os meios mais cidos. O que ocorre nos tubos 4 e 5 so os resultados interessantes para a determinao. So nesses tubos em que a quantidade de ons hidrnio em soluo so exatamente suficiente para desestabilizar a as cargas totais negativas na conformao estrutural da casena. Essa situao ilustrada pela figura 2, e traduz a definio do ponto isoeltrico: o ponto onde a carga positiva total igual a carga negativa total.

Figura 2. Esquema de neutralizao das cargas da protena casena

Analogamente aos primeiros tubos, nos tubos 6, 7, 8 e 9, as solues com pH mais alto no apresentam elevada concentrao de ons hidrnio suficiente para desestabilizar a conformao estrutural da casena, que no desnaturada e permanece dissolvida na soluo.O pH adotado da casena compreende uma faixa de 4,6 a 4,9, sendo assim a mesma observao deveria ser notada para o tubo 6, mas podemos supor que a maior fonte de erro foi a determinao de pH da soluo a partir do potencimetro alm dos erros associados aos instrumentos de medida de preciso e dos experimentadores na preparao da soluo.

4. Concluses

O ponto isoeltrico da casena foi determinado experimentalmente na faixa entra 4,6 e 4,9, ou seja, nessa faixa de pH as cargas eltricas da protena se igualam e se anulam, a protena passa a no interagir com a gua, se tornando insolvel e precipitando.A concordncia do valor encontrado experimentalmente com o encontrado na literatura evidencia a eficincia deste mtodo, apesar dos possveis erros cometidos na determinao dos pH das solues.

5. Referncias

1 . MARZZOCO, A., TORRES, B. B.; Bioqumica Bsica. 2 ed. Rio de Janeiro: Editora Guanabara, 1999, p. 11-27.2. http://pt.wikipedia.org/wiki/Case%C3%ADna . Acessado em 16/11/2013.