OLIVA FABIANA YOLANDA
Congresos y reuniones científicas
Título:
“Proteínas: Una estrategia para el análisis de titulaciones de ácidos polipróticos en Química analítica.”
Autor/es:
FABIANA Y. OLIVA; OSVALDO R. CÁMARA
Lugar:
Olavarría, Provincia de Buenos Aires Argentina
Reunión:
Congreso; VIII JORNADAS DE ENSEÑANZA UNIVERSITARIA DE LA QUÍMICA. XIV REUNIÓN DE EDUCADORES EN LA QUÍMICA; 2008
Institución organizadora:
Asociación de Educadores en la Química de la República Argentina (ADEQRA).Asociación Química Argentina (AQA).
Resumen:
La aplicación de las técnicas de titulación es una práctica común en el desarrollo de un primer curso en química analítica cuantitativa, que se dicta habitualmente en el segundo o tercer año de estudios de una carrera en Química. Estas técnicas comprenden reacciones con intercambio de iones H+/OH- (ácido-base), de electrones (redox), de ligandos (complejometría) o con formación de precipitados. Consisten en un conjunto de técnicas simples, de bajo nivel de complejidad práctica y con décadas de aplicación. Estas técnicas sencillas no gozan de mucho aprecio entre los docentes de química, pero su valor educativo puede ser mayor que el de muchas otras técnicas de carácter instrumental más complejas cuando pretendemos que nuestros alumnos comprendan lo que ocurre en el sistema bajo análisis durante el proceso experimental. El concepto básico subyacente en estas técnicas analíticas es el de equilibrios simples o múltiples en solución acuosa, una temática que presenta un grado de dificultad en su comprensión y utilización que va desde moderado hasta severo para una gran población de alumnos en el nivel de segundo o tercer año de estudios universitarios en química. Un enfoque tradicional en la enseñanza de este tema comienza desarrollando con cierta profundidad el análisis completo de los equilibrios que ocurren en sistemas ácido-base simples (monopróticos), para luego pasar a sistemas mas complejos (polipróticos), donde el ejemplo más común de estudio es el del ácido fosfórico, H3PO4, con sus tres etapas sucesivas de disociación de iones H+. Si bien es de gran utilidad educativa la descripción detallada de los procesos que ocurren en cada etapa de la titulación, en términos prácticos solo es necesario conocer a qué valor de pH se alcanza el punto de neutralización de la muestra y disponer de un método sensible de visualizar el momento
en que se alcanza dicho punto final. El trazado de la curva de titulación es una herramienta útil para estimar el pH del punto final. Es posible realizar esta representación gráfica tan solo conociendo el/los valor/es de la/s constante/s de equilibrio de disociación ácida de la muestra.
Una vez que el alumno conoce este modo rápido y efectivo de trabajo y su aplicación para cualquier tipo de sistema, rara vez encara el estudio detallado de la química de los
equilibrios ácido-base cuando enfrenta un nuevo sistema para analizar. La expresión matemática de la curva de titulación de una proteína puede parecer considerablemente más complicada que los ejemplos habitualmente presentados en un curso de Química Analítica, frustrando de antemano el entusiasmo del alumno. No obstante un alumno avanzado debería poseer los conocimientos y aptitudes suficientes para analizar este tipo de sistemas. Una proteína interesante es la Albúmina de Suero Humano (ASH), debido a la completa información disponible sobre su estructura, composición de aminoácidos y valores de las constantes de equilibrio de disociación de los grupos funcionales ácido-base1-4. Con esta información aplicada al análisis de sistemas
polipróticos es posible obtener la expresión matemática necesaria para graficar la curva de pH vs. Volumen de Titulante “teórica” como punto de partida. A partir de la realización práctica de la titulación potenciométrica de una muestra de ASH disuelta en solución acuosa es posible obtener la curva “real” de titulación de ASH. Intentando “ajustar” la curva teórica para reproducir el comportamiento de la experimental, surgen una cantidad de aspectos físico-químicos interesantes que representan una gran oportunidad de discusión sobre la reactividad de proteínas, distribución de grupos ácido-base hidrofílicos expuestos a la solución, desarrollo de carga superficial y detección de cambios de estructura y conformación, entre otros, que vinculan el área de Química Analítica con la Química Física Biológica.
en que se alcanza dicho punto final. El trazado de la curva de titulación es una herramienta útil para estimar el pH del punto final. Es posible realizar esta representación gráfica tan solo conociendo el/los valor/es de la/s constante/s de equilibrio de disociación ácida de la muestra.
Una vez que el alumno conoce este modo rápido y efectivo de trabajo y su aplicación para cualquier tipo de sistema, rara vez encara el estudio detallado de la química de los
equilibrios ácido-base cuando enfrenta un nuevo sistema para analizar. La expresión matemática de la curva de titulación de una proteína puede parecer considerablemente más complicada que los ejemplos habitualmente presentados en un curso de Química Analítica, frustrando de antemano el entusiasmo del alumno. No obstante un alumno avanzado debería poseer los conocimientos y aptitudes suficientes para analizar este tipo de sistemas. Una proteína interesante es la Albúmina de Suero Humano (ASH), debido a la completa información disponible sobre su estructura, composición de aminoácidos y valores de las constantes de equilibrio de disociación de los grupos funcionales ácido-base1-4. Con esta información aplicada al análisis de sistemas
polipróticos es posible obtener la expresión matemática necesaria para graficar la curva de pH vs. Volumen de Titulante “teórica” como punto de partida. A partir de la realización práctica de la titulación potenciométrica de una muestra de ASH disuelta en solución acuosa es posible obtener la curva “real” de titulación de ASH. Intentando “ajustar” la curva teórica para reproducir el comportamiento de la experimental, surgen una cantidad de aspectos físico-químicos interesantes que representan una gran oportunidad de discusión sobre la reactividad de proteínas, distribución de grupos ácido-base hidrofílicos expuestos a la solución, desarrollo de carga superficial y detección de cambios de estructura y conformación, entre otros, que vinculan el área de Química Analítica con la Química Física Biológica.
