Bioquímica · Tema
Aminoácidos: estructura, carga y pKa !
Los 20 aminoácidos comparten un esqueleto y difieren en su cadena lateral; su carga cambia con el pH, y eso decide cómo se pliega y migra una proteína.
Actualizado 2026-11-01
Datos clave
- Cada aminoácido tiene un carbono α unido a un grupo amino, un grupo carboxilo, un hidrógeno y una cadena lateral (R); en las proteínas todos son de la serie L.
- pKa típicos: α-carboxilo ≈ 2 y α-amino ≈ 9–10. A pH 7,4 casi todos están como zwitteriones (−COO⁻ y −NH₃⁺).
- Cadenas laterales ionizables: Asp y Glu (≈ 4, ácidos), His (≈ 6), Cys (≈ 8), Tyr (≈ 10), Lys (≈ 10,5) y Arg (≈ 12,5, básicos).
- Punto isoeléctrico (pI): el pH en que la carga neta es cero; es el promedio de los dos pKa que rodean a la forma neutra (glicina ≈ 6).
- La histidina es el único aminoácido que amortigua bien a pH fisiológico (imidazol con pKa ≈ 6).
En detalle
- Ecuación de Henderson–Hasselbalch: pH = pKa + log ([base]/[ácido]). Cuando el pH es igual al pKa, la mitad del grupo está protonada.
- Por debajo de su pKa un grupo está protonado (el carboxilo es neutro, el amino es positivo); por encima, desprotonado (carboxilo negativo, amino neutro).
- Para calcular el pI de un aminoácido con cadena ácida (Asp, Glu) se promedian los dos pKa más bajos; con cadena básica (Lys, Arg, His), los dos más altos.
- Clasificación por cadena lateral: no polares (Gly, Ala, Val, Leu, Ile, Met, Pro, Phe, Trp), polares sin carga (Ser, Thr, Cys, Tyr, Asn, Gln), ácidos (Asp, Glu) y básicos (Lys, Arg, His).
- La glicina es el único aminoácido sin carbono quiral; la prolina tiene el amino dentro de un anillo y rompe las hélices α.
- Esenciales (la dieta debe aportarlos): fenilalanina, valina, treonina, triptófano, isoleucina, metionina, histidina, leucina y lisina; la arginina es condicionalmente esencial en el crecimiento.
- A pH 8,6 (electroforesis) casi todas las proteínas plasmáticas quedan con carga negativa y migran hacia el ánodo, más rápido cuanto más baja es su pI.
Para recordar
Esenciales: «PVT TIM HaLL» (Phe, Val, Thr, Trp, Ile, Met, His, Leu, Lys).
- También llamado
- Aminoácidos, Punto isoeléctrico
Correlación clínica
- Los errores congénitos del metabolismo de aminoácidos (fenilcetonuria, jarabe de arce) se buscan en el tamizaje neonatal.
- Un cambio de un aminoácido con carga por otro sin carga altera la pI de la proteína: así la HbS (Glu→Val) corre distinto en la electroforesis.
- El amortiguador más importante dentro del eritrocito son las histidinas de la hemoglobina.
Enfermedades relacionadas
Relacionadas
- Histidina
- Hidroxiprolina
- Estructura y plegamiento de las proteínas
- Proteínas plasmáticas y electroforesis
- Glutamato (ácido glutámico)
- Fenilalanina
- Tirosina
- Triptófano
- Alanina
Póngase a prueba
Piense la respuesta y toque la pregunta para verla.
¿Qué carga neta tiene la glicina a pH 7,4?
Casi cero: el carboxilo (pKa ≈ 2) está desprotonado y el amino (pKa ≈ 9,6) protonado; es un zwitterión con carga neta ≈ 0.
¿Por qué la histidina amortigua bien a pH fisiológico?
Su imidazol tiene un pKa ≈ 6, cercano a 7,4, así que puede ganar o ceder protones en ese rango.
¿Cómo se calcula el punto isoeléctrico del ácido glutámico?
Se promedian los dos pKa más bajos (α-carboxilo y carboxilo lateral), que rodean a la forma con carga neta cero: unos 3,2.
¿Cuál es el único aminoácido que no tiene carbono quiral?
La glicina: su cadena lateral es un hidrógeno, así que el carbono α tiene dos sustituyentes iguales.
Información educativa, no es consejo médico. Ante un síntoma, consulte a un profesional de la salud.
Fuentes: Amino acids: MedlinePlus Medical Encyclopedia (MedlinePlus, US National Library of Medicine, 2026); What are proteins and what do they do?: MedlinePlus Genetics (MedlinePlus, US National Library of Medicine, 2026); L-Histidine (CID 6274) (PubChem, US National Library of Medicine, 2026); Textbook of Biochemistry for Medical Students, 6th ed. (Jaypee Brothers Medical Publishers (Vasudevan DM, Sreekumari S, Vaidyanathan K), 2011).
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