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Enseignements dirigés Biochimie PCEM 1 Acides Aminés – Oligopeptides Méthodes d’étude L. Coulbault Année 2008-2009. I – Equilibre acide-base. Exercice 1 Indiquez les bonnes réponses concernant les propositions suivantes : A – Un acide faible en solution est totalement dissocié. - PowerPoint PPT Presentation

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  • Enseignements dirigsBiochimiePCEM 1Acides Amins OligopeptidesMthodes dtude

    L. Coulbault

    Anne 2008-2009

  • I Equilibre acide-base

  • Exercice 1

    Indiquez les bonnes rponses concernant les propositions suivantes : A Un acide faible en solution est totalement dissoci.B Pour un acide faible en solution, le calcul du pH fait intervenir une constante.C Ka = -Log ([A-]. [H+]/ [AH]).D La constante pKa peut tre dtermine par des courbes de titrage.E Les constantes pKa1 et pKa2 dun acide amin ne peuvent pas tre dtermines par titration.

  • Ka = constante de dissociation

    [H+].[A-]Ka = ________ [AH]

    Equation dHendersson-Hasselbach ; pH = pKa + log ([A-]/[AH])

    EQUILIBRES ACIDO-BASIQUESHAA- +H+

  • + B+ A

    A = point d'quivalence o le pH varie beaucoup

    B = Point de demi-neutralisation = pKa o le pH varie peuDonc [A-] = [AH]

  • * Autour de son pKa , [A-] = [AH] et le tampon maintient le pH d'une solutionRsistant aux modifications de pH quand ajout de H+ ou OH-

    SOLUTIONS TAMPONS* Un tampon est gnralement constitu dune solutiondacide faible et dun de ses sels de base forte oudune solution de base faible et dun de ses selsdacide fortpH = pKa + log10 [Sel]/[AH]

  • Exercice 1

    Indiquez les bonnes rponses concernant les propositions suivantes : A Un acide faible en solution est totalement dissoci.FAUX

    B Pour un acide faible en solution, le calcul du pH fait intervenir une constanteVRAI

    C Ka = -Log ([A-]. [H+]/ [AH]).FAUX

  • Exercice 1

    D La constante pKa peut tre dtermine par des courbes de titrageVRAI

    E Les constantes pKa1 et pKa2 dun acide amin ne peuvent pas tre dtermines par titrationFAUX

  • Exercice 2

    Parmi les produits suivants, quel(s) est (sont) celui (ceux) qui peut (pourront) en thorie tre utilis(s) pour le dosage de lactivit dun enzyme dont le pH optimum dactivit est de 7,5?

    A/Tris hydroxymthyl aminomthanepKa=8.06B/Acide propioniquepKa=4.87C/PipridinepKa=11.2D/Acide phosphorique pKa1 = 2.15, pKa2 = 7.2, pKa3 = 12.33E/Hydroxyde dammoniumpKa=9.25F/Acide actiquepKa=4.76

  • pH = 7,5

    pKa de la molcule doit tre proche de la valeur de pH voulue

    donc Acide phosphorique son pKa2 = 7,2 ventuellement Tris (8,06)

  • Proprits Structurales des Acides Amins

  • Dfinition dun acide amin H NH2/ NH3+ - C* - COO-/COOH R *Chaine latrale variable

    *20 AA impliqus dans la structure des protines

  • AA ALIPHATIQUES NEUTRES

    Aliphatique :

    R = chane latrale hydrocarbone linaire ou ramifie

    Neutre:

    Ne possde pas de fonction carboxylique (COOH) ou amine (NH2) supplmentaire sur R

  • * A CHAINE HYDROCARBONEE.

    Glycine ou GlyR = H seul AA sans C asymtriquedonc dpourvu de pouvoir rotatoireAlanine ou Ala R = - CH3 CH3Valine ou Val R = - CH- CH3 CH3 Leucine ou Leu R = - CH2- CH - CH3

    Isoleucine ou IleR = - CH CH2 - CH3 CH3

  • * A FONCTION ALCOOL OH.Srine ou Ser R = - CH2-OHfonction alcool primaire

    Thronine ou ThrR = -CHOH-CH3 fonction alcool IIre* A FONCTION SOUFREE -SH.

    Cystine ou CysR = - CH2 SH (SH = gpt thiol)

    Mthionine ou Met R = - CH2- CH2- S- CH3

  • AA AROMATIQUES NEUTRES(possdent une structure cyclique de type benznique)

    Responsables de labsorption dans lUV des protinesPhnylalanine ou Ph

    Tyrosine ou Tyr qui possde une fonction phnolique

    Tryptophane ou TrpAbsorbe 280 nm

  • AA NEUTRE HETEROCYCLIQUE Proline ou Pro

  • AA ACIDES(possdent un groupement acide carboxyliquesupplmentaire sur la chane latrale) NB :leurs drivs : la glutamine (Gln) , lasparagine (Asn)sont considrs comme des AA neutres

  • AA BASIQUES(possdant une fonction amine supplmentairesur la chane latrale)

  • srie L srie DperspectiveSTEREOCHIMIE

  • Notion de polarit

    Ex de leau : Atome O trs lectrongatif (attraction des lectrons ++)Formation dun diple permanent + -Favorise la formation des liaisons hydrogne.

    Fonction acide carboxylique/Gpt phosphate/Gpt Ammonium+ Hydroxyles

  • AA avec Groupement polaire: Polaires non ionisables: Ser(OH),Thr (OH), Asn, Gln Polaires ionisablesen fonction du pH :Lys, Arg, His, Asp, Glu, Cys, Tyr seuls les AA ionisables(Lys , Arg, His, Asp, Glu) peuvent intervenir dans une liaison ionique pH physiologique (car groupements NH3+ ou COO-) NB : Pour Tyr (O-/OH) et la Cys (S-/SH) au pH physiologique, pas de dissociation de Tyr (OH) et Cys (SH) au regard de leur pKa(groupement charg seulement pH basique)

  • Leu IleValAlaGlyPhe

    MetCysTrpTyr

    Thr ProSerHisGluGln AspAsnLysArgMPolaritLe caractre polaire ou apolaire dune molcule dpendra de laprsence ou non dune ou plusieurs fonctions chimiques supplmentaires.Hydrosolubilit est fonction de la proportion degroupements polaires dans la molcule.

  • Indiquez la ou les bonnes rponses parmi les propositions suivantes:Lalanine, la leucine et la phnylalanine ont en commun:

    A/ Le caractre hydrophile de leur chane latrale

    B/ Le caractre lipophile de leur chane latrale

    C/ Une chane latrale charge

    D/ Une chane latrale apolaire

    E/ Elles nont aucun point commun

    Exercice 3

  • Indiquez la ou les bonnes rponses parmi les propositions suivantes:Lalanine, la leucine et la phnylalanine ont en commun:

    A/ Le caractre hydrophile de leur chane latraleFAUX

    B/ Le caractre lipophile de leur chane latraleVRAI

    C/ Une chane latrale chargeFAUXD/ Une chane latrale apolaireVRAIE/ Elles nont aucun point communFAUX

  • Exercice 4Indiquez la ou les bonnes rponses parmi les propositions suivantes:La srine et la thronine sont:A/ des acides amins avec une chane latrale de nature phnolique

    B/ de la srie D ltat naturel

    C/ des acides amins basiques

    D/ des acides amins alcool

    E/ des acides dicarboxyliques.

  • Exercice 4Indiquez la ou les bonnes rponses parmi les propositions suivantes:La srine et la thronine sont:A/ des acides amins avec une chane latrale de nature phnoliqueFAUXB/ de la srie D ltat naturelSrie L (srie D ex : glucose)C/ des acides amins basiquesFAUX

  • D/ des acides amins alcoolVRAIE/ des acides dicarboxyliques.FAUX* A FONCTION ALCOOL OH.Srine ou Ser R = - CH2-OHfonction alcool primaire

    Thronine ou ThrR = -CHOH-CH3 fonction alcool IIre

  • Exercice 5Indiquez la ou les bonnes rponses parmi les propositions suivantes:Les acides amins pouvant participer des interactions lectrostatiques dans les protinessont :A.La phnylalanine.B.Larginine.C.La glutamine.D.Lacide aspartique.E. La glycine.

  • Les acides amins pouvant participer des interactionslectrostatiques dans les protinessont des AA prsentant une chane latrale ionisable

    AA acides

    AA basiquesPolaires ionisablesen fonction du pH :Lys, Arg, His, Asp, Glu, Cys, Tyr

  • Exercice 5Indiquez la ou les bonnes rponses parmi les propositions suivantes:Les acides amins pouvant participer des interactions lectrostatiques dans les protinessont :A.La phnylalanineFAUXB.LarginineVRAIC.La glutamineFAUX

  • D.Lacide aspartiqueVRAIE. La glycine.FAUX

  • Exercice 6Indiquez la ou les bonnes rponses parmi les propositions suivantes:Parmi les acides amins suivants, les acides amins essentiels sont:A/ La leucineB/ Le tryptophaneC/ La glycineD/ LalanineE/ La lysine

  • AA essentiels :Pas de synthse par lorganisme

    Val / Leu / Ile / Lys / Phe / Trp / Met / Thr / His / Arg

    Arg et His sont synthtiss par les tissus, mais en quantit insuffisante pour le soutien de la croissance chez les enfants

    Rponses A, B, E

  • Exercice 7Certains neurotransmetteurs proviennent de la transformation biochimique dun acide amin; le(s)quel(s)?Indiquez la ou les bonnes rponses parmi les propositions suivantes:A/ ActylcholineB/ NoradrnalineC/ SrotonineD/ DopamineE/ Acide -amino butyrique (GABA)

  • Ex :Dopamine

    Srotonine

    Histamine

  • A/ ActylcholineFAUX

    B/ NoradrnalineVRAI (tyrosineDOPADopamineNorAdAd)

    C/ Srotonine VRAI (tryptophane)

    D/ Dopamine VRAI (tyrosine)

    E/ Acide -amino butyrique (GABA) VRAI (prcurseur : glutamate)

  • Exercice 8Concernant l'acide amin X, on donne pKa1 = 2 pKa2 = 9 et pKa3 chane latrale = 12,5. Indiquez la (ou les) bonne(s) rponse(s) parmi les propositions suivantes :A. La forme zwitterion de X est majoritaire un pH = 5,5

    B. Le point isolectrique (pHi) calcul pour X est de 7,25

    C. Le pHi calcul pour X est de 10,75

    D. A pH = 10, X est essentiellement sous forme de cation

    E. Le pHi reprsente la valeur de pH pour laquelle X nest pas charg

  • Proprits acido-basiques des acides amins

  • Ka = constante de dissociation

    [H+].[A-]Ka = ________ [AH]

    Equation dHendersson-Hasselbach ; pH = pKa + log ([A-]/[AH])

    EQUILIBRES ACIDO-BASIQUESHAA- +H+

  • SIGNIFICATION DES pKA DES AA(Valable pour tous les AA)Gpt (COO-/COOH)pKa1 (# 2-2,5)pKa1 = pH pour lequel [aCOO-] = [aCOOH]

    Gpt (NH2/NH3+)pKa2 (# 9-10)pKa2 = pH pour lequel [aNH2] = [aNH3+]

    POINT ISOELECTRIQUE (pI ou pHi) pH pour lequel le nombre de charges positives est gal au nombre de charges ngatives

  • O-

  • pH
  • A pH compris entre pKa1 et pKa2 forme majoritaire [aCOO-] (pH > pKa1) forme majoritaire aNH3+ (pH < pKa2)Forme majoritaire de lAA = zwitterion

    COO- - CHR NH3+ charge nette = 0

    pI = pH pour lequel la molcule estle

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