isoelétrico

El isoeléctrico, o punto isoeléctrico (pI), es el pH al que una molécula presenta una carga neta igual a cero. En ese pH, la suma de las cargas positivas y negativas de los grupos ionizables es nula. Este concepto es fundamental en química, bioquímica y biotecnología para entender el comportamiento de aminoácidos, péptidos y proteínas en solución.

Cálculo y conceptos claves

El pI depende de los grupos ionizables de la molécula y de sus pKa. Para aminoácidos sin cadena lateral cargada, el pI se aproxima como el promedio de los pKa de los grupos amino y carboxilo: pI ≈ (pKa1 + pKa2)/2. En aminoácidos ácidos (como Asp y Glu), el pI se aproxima a la media entre el pKa del grupo carboxilo de la cadena lateral y el pKa del grupo carboxilo α. En aminoácidos básicos (como Lys, Arg, His), el pI se aproxima a la media entre el pKa del grupo amino α y el pKa del grupo de la cadena lateral básico. En proteínas, el pI resulta de la suma de contribuciones de muchos aminoácidos y de la terminación N y C.

Propiedades y aplicaciones

A pH igual al pI, las moléculas tienen carga neta cercana a cero, lo que reduce la repulsión electrostática entre ellas. En proteínas, esto suele disminuir la solubilidad y favorecer la precipitación o agregación. El pI es crucial para técnicas de separación, como la electroforesis en gradiente de pH (isoelectroforesis) y la cromatografía de intercambio de iones, donde los analitos se separan según su pI. También se usa para estimar la estabilidad de formulaciones farmacéuticas y para planificar experimentos de purificación de proteínas.