A substância fenilalanina está presente em diversos alimentos e necessita de uma enzima específica para ser corretamente processada pelo organismo h...

Alternativa D - amina e ácido carboxílico.

Introdução

A questão aborda a identificação de grupos funcionais em uma molécula orgânica, a fenilalanina, que é um aminoácido essencial. O reconhecimento desses grupos é fundamental para compreender as propriedades químicas e biológicas das substâncias. Aminoácidos, como a fenilalanina, são os blocos construtores das proteínas e possuem, em sua estrutura básica, pelo menos um grupo amino e um grupo carboxila.

Desenvolvimento

A fenilalanina é um alfa-aminoácido, o que significa que possui um grupo amina e um grupo carboxila ligados ao mesmo átomo de carbono (o carbono alfa). Além desses grupos característicos, a fenilalanina possui uma cadeia lateral que inclui um anel benzênico (grupo fenil). Para identificar as funções orgânicas presentes, é necessário reconhecer as estruturas químicas associadas a cada grupo funcional:

• Ácido Carboxílico: Caracterizado pelo grupo -COOH (carbonila ligada a uma hidroxila).
• Amina: Caracterizada pela presença de nitrogênio ligado a átomos de hidrogênio e/ou grupos alquila/arila (ex: -NH₂, -NHR, -NR₂).
• Álcool: Caracterizado pelo grupo -OH ligado a um carbono saturado (alifático).
• Cetona: Caracterizada pelo grupo carbonila (C=O) ligado a dois átomos de carbono.
• Fenol: Caracterizado pelo grupo -OH ligado diretamente a um anel aromático.

Análise

Analisando a estrutura da fenilalanina fornecida na questão:

1. Grupo Carboxílico (-COOH): Observamos claramente a presença do grupo -C(=O)OH, que corresponde à função ácido carboxílico. Este é um dos grupos funcionais característicos de todos os aminoácidos.
2. Grupo Amina (-NH₂): Vemos o grupo -NH₂, um nitrogênio ligado a dois hidrogênios e a um átomo de carbono (o carbono alfa). Este grupo representa a função amina (especificamente, uma amina primária). Este também é um grupo funcional característico de todos os aminoácidos.
3. Grupo Fenil (Anel Benzênico): A molécula possui um anel benzênico, que é um grupo arila. No entanto, não há um grupo hidroxila (-OH) ligado diretamente a este anel, o que descartaria a função fenol.
4. Ausência de Álcool: Não há grupos -OH ligados a carbonos saturados na cadeia principal ou lateral, o que descarta a função álcool.
5. Ausência de Cetona: Não há grupos carbonila (C=O) em que o carbono da carbonila esteja ligado a dois outros carbonos, o que descarta a função cetona.

Com base nesta análise, as funções orgânicas presentes na fenilalanina são amina e ácido carboxílico.

Vamos comparar com as alternativas:

| Alternativa | Funções Propostas | Análise da Fenilalanina | Conclusão | | :---------- | :----------------- | :---------------------- | :-------- | | (A) | cetona e álcool | Não possui cetona nem álcool. | Incorreta | | (B) | amina e cetona | Possui amina, mas não cetona. | Incorreta | | (C) | ácido carboxílico e fenol | Possui ácido carboxílico, mas não fenol (o -OH não está ligado ao anel aromático). | Incorreta | | (D) | amina e ácido carboxílico | Possui amina (-NH₂) e ácido carboxílico (-COOH). | Correta | | (E) | amina e fenol | Possui amina, mas não fenol. | Incorreta |

Conclusão

A estrutura da fenilalanina é um exemplo clássico de um aminoácido, caracterizado pela presença obrigatória de um grupo amina (-NH₂) e um grupo ácido carboxílico (-COOH) ligados ao mesmo carbono quiral (carbono alfa). A análise detalhada da estrutura confirma a presença dessas duas funções orgânicas principais, enquanto descarta a presença de cetona, álcool ou fenol.

Alternativa D.