COURS N°1 - ACIDES AMINES (15.p) Flashcards

Question 1

Q

G1 – LA CELLULE: LIEU D’INTÉGRATION.

➤ DÉFINITION?

Answer

A

➤ DEFINITION;

☒ Les cellules sont le produit de millions d’années d’évolution et sont donc extrêmement complexes.

☒ Notion d’efficacité maximale: différents types d’intégrations pour produire, transformer et éliminer les déchets en consommant le minimum d’énergie, dans un milieu intérieur très complexe.

Question 2

Q

> Types d’intégrations cellulaire ? (x3)

Answer

A

1➤ INTÉGRATION SPATIALE.
2➤ INTÉGRATION STRUCTURALE.
3➤ INTÉGRATION MÉTABOLIQUE.

Question 3

Q

G1- 1➤ INTÉGRATION SPATIALE ;

Answer

A

➤ INTÉGRATION SPATIALE ;

☒ Le cytoplasme est très encombré: des protéines de différentes sortes, ou des lipides, qui baignent dans un milieu à base d’eau, hydrophile.

☒ Certaines molécules doivent se retrouver et interagir entre elles: plus le milieu est complexe et plus la probabilité de rencontre est faible et plus les interactions vont se produire rarement.

☒ Des recherches multidisciplinaires associant des biologistes, des ingénieurs spécialisés dans des techniques particulières (créent des méthodes), des biophysiciens (capables de comprendre des équilibre de diffusion très complexes) et des étude statistiques (probabilités) permettent de comprendre comment ces phénomènes biologistes se mettent en place.

Question 4

Q

G1- 2➤ INTÉGRATION STRUCTURALE(x2Tab)

1–> Formation de structures moléculaires ? (x3 structures)

Answer

A

➤ INTÉGRATION STRUCTURALE;
1–> Formation de structures moléculaires;

☒ La membrane bactérienne est un exemple de milieu extrêmement complexe.

☒ Les espèces moléculaires (protéines, glucides, lipides) n’y sont pas présentes de façon isolée mais forment des structures moléculaires particulièrement adaptées à leurs fonction biologiques:

1- lipopolysaccharides (glucides associés à des lipides par une liaison covalente).

2- lipoprotéines (lipides associés à des protéines).

3- peptidoglycanes (protides associés à des glucides).

Question 5

Q

G1- 2➤ INTÉGRATION STRUCTURALE(x2Tab)

2–> Modifications des propriétés des protéines par leur association à des glucides ou à des lipides ?

Answer

A

➤ INTÉGRATION STRUCTURALE;
2–> Modifications des propriétés des protéines par leur association à des glucides ou à des lipides;

☒ L’association de ces molécules forme un ensemble de structure qui va favoriser la durée de vie des protéines.

☒ Exemple: les protéines glycosylées ont une durée de vie plus longue dans l’organisme (notion d’économie cellulaire).

Question 6

Q

G1- 3➤ INTÉGRATION MÉTABOLIQUE. (x2Tab)

1–> Interrelations entre les voies métaboliques.

La cellule est capable d’utiliser les glucides pour… ? (x2)

Answer

A

➤ INTÉGRATION MÉTABOLIQUE;
1– > Interrelations entre les voies métaboliques;

La cellule est capable d’utiliser les glucides pour:

☒ produire de l’énergie.

☒ utiliser leur squelette carboné pour les transformer en d’autres molécules.

Question 7

Q

G1- 3➤ INTÉGRATION MÉTABOLIQUE. (x2Tab)

2–> Exemple de la voie de dégradation du glucose.

Ainsi, le glucose est dégradé par un ensemble de processus …
Enzyme particulière..
“carrefours métaboliques”..

Answer

A

> Exemple de la voie de dégradation du glucose;

Ainsi, le glucose est dégradé par un ensemble de processus:

☒ chaque étape est réalisée par une enzyme particulière, qui va transformer une molécule en une autre.

☒ des interrelations métaboliques: certaines molécules produites sont des carrefours métaboliques, que la cellule peut utiliser en cas de besoin pour produire d’autres composés, par exemple;

des acides aminés: sérine, alanine.
du cholestérol, des acides gras, des purines et des pyrimidines qui vont être des précurseurs des bases nucléotidiques, donc des ARN et de l’ADN.
des substances qui vont permettre la constitution de l’hème: permet de fixer des atomes d’oxygène dans l’hémoglobine, composée d’un noyau polycyclique très complexe.

Question 8

Q

G1➤ COMPOSITION EN ACIDE AMINES. (AAs) (x2Tab)

1–> Ordre des acides aminés ?

Answer

A

> Ordre des acides aminés;

☒ Les acides aminés sont les unités structurales de base des protéines.

☒ Les acides aminés des protéines sont accrochés l’un à l’autre avec un ordre très particulier.

☒ Si l’ordre (séquence) des acides aminés est modifié:

la structure dans l’espace de la protéine est modifiée.
il y a perte de la fonction biologique de la protéine.

→ une relation extrêmement forte entre la séquence des acides aminés, la structure dans l’espace et l’activité biologique (de la protéine).

Question 9

Q

G1➤ COMPOSITION EN ACIDE AMINES. (AAs) (x2Tab)

2–> Exemple de l’insuline(hormone protéique).

Answer

A

> Exemple de l’insuline(hormone protéique);

☒ C’est une hormone constituée d’un «double-collier»: 2 chaînes A et B.

☒ Ses 2 chaînes sont associées par des liaisons covalentes, dont la formation dépend de l’affinité entre certains acides aminés, et donc des propriétés des acides aminés constitutifs de la protéine.

☒ Ces interactions permettent la formation d’un enchevêtrement très compact qui confère à l’insuline une structure globulaire unique, douée d’une activité biologique.

Question 10

Q

G1➤ POLYVALENCE DES PROTÉINES.

> Les 6 fonctions sont.. ?

Answer

A

Les protéines sont des macromolécules très vastes et variables: elles sont très polyvalentes.

1 ▬ Liaison
2 ▬ Transport
3 ▬ Contrôle des métabolismes
4 ▬ Protéine de structure
5 ▬ Catalyse = rôle enzymatique
6 ▬ Commutateurs de signalisation

Question 11

Q

G1➤ POLYVALENCE DES PROTÉINES. (x6)

1 ▬ Liaison

Answer

A

▬ Liaison;

☒ Des protéines capables de se fixer sur d’autres protéines ou sur certains acides nucléiques.

☒ Ex: facteurs de transcription se fixant aux boîtes TATA de l’ADN.
→ régulation de l’expression de ces gènes.

Question 12

Q

G1➤ POLYVALENCE DES PROTÉINES. (x6)

2 ▬ Transport

Answer

A

▬ Transport;

☒ Myoglobine = transporteur d’oxygène dans le muscle. (hémoglobine = transporteur de l’O2 dans le sang).

☒ Albumine;

petite molécule glomérulaire présente à 60g/L dans le sérum.
fixe des hormones et d’autres composés biologiques pour les véhiculer dans l’organisme jusqu’à l’endroit où ils doivent agir.

Question 13

Q

G1➤ POLYVALENCE DES PROTÉINES. (x6)

3 ▬ Contrôle des métabolismes

Answer

A

▬ Contrôle des métabolismes;

☒ Hormone de croissance.

Question 14

Q

G1➤ POLYVALENCE DES PROTÉINES. (x6)

4 ▬ Protéine de structure

Answer

A

▬ Protéine de structure;

☒ Actine.

Question 15

Q

G1➤ POLYVALENCE DES PROTÉINES. (x6)

5 ▬ Catalyse = rôle enzymatique

Answer

A

▬ Catalyse = rôle enzymatique;

☒ ADN polymérase: permet la duplication de l’ADN.

Question 16

Q

G1➤ POLYVALENCE DES PROTÉINES. (x6)

6 ▬ Commutateurs de signalisation

Answer

A

▬ Commutateurs de signalisation;

☒ Ils coordonnent le fonctionnement des différents métabolismes intracellulaires.

☒ Protéine Ras:

une modification de sa structure (augmentation de la taille d’une hélice) l’active (forme «ON»).
Elle favorise alors la maturation et la prolifération cellulaire → prolifération plus importante si RAS mutée (hyperactive) → cancer (40% des cancers du colon avec RAS mutée).

Question 17

Q

G2 – STRUCTURE ET CLASSIFICATION DES ACIDES AMINES.

Question 18

Q

G2➤ STRUCTURE GÉNÉRALE (x3Tab)

1–> Le carbone α (Cα) ?

Answer

A

> Le carbone α (Cα);
☒ Plusieurs groupes portés par le carbone α:
- Un groupe carboxyle (COO-) = fonction carboxylique.
- Un groupe amine (NH3+).
- Un groupe d’hydrogène (H).
- Un groupe R = chaîne latérale = radicale.
TOUS liés au à Ca.

☒ Le Cα est adjacent au groupe carboxyle.

☒ Les acides aminés naturels sont essentiellement des acides α-aminés.

☒ La fonction carboxylique et la chaîne latérale sont dans un même plan.

☒ La fonction amine NH3+ est situé en avant du plan.

☒ L’atome d’hydrogène H est situé en arrière du plan.

Question 19

Q

G2➤ STRUCTURE GÉNÉRALE (x3Tab)

2–> Propriétés de chiralité ?

Answer

A

> Propriétés de chiralité;

☒ Le Cα est hybridé de façon tétraédrique (4 liaisons de valence) à 4 groupements différents.

☒ Il présente donc des propriétés de chiralité: il es asymétrique.

☒ Il peut s’associer à de nombreux groupements différents et il est peu électronégatif: il est donc capable de
créer des liaisons assez facilement avec d’autre molécules, ou de les rompre.

☒ Les C de l’AA sont numérotés à partir du groupement COOH.

Question 20

Q

G2➤ STRUCTURE GÉNÉRALE (x3Tab)

3–> 2 Parties ?

Answer

A

> 2 Parties;

☒ Partie constante;

COOH-CH-NH2
procure à tous les AAs des propriétés communes.

☒ Partie variable = R (chaîne latérale);

Taille, forme, et charge électrique variées.
Procure aux AAs des propriétés physiques et chimiques différentes.

Question 21

Q

G2➤ CLASSIFICATION DU POINT DE VUE DE LA CONSTITUTION DES PROTÉINES. (x2Tab)

1–> Constituants des protéines (protéinogènes) ?

Answer

A

> Constituants des protéines (protéinogènes);
☒ Catégorie A:

A1: Aas utilisés de façon extrêmement fréquente pour la synthèse protéique: 21 AAs
A2: Aas dérivés des précédents, généralement par oxydation par des enzymes, post-traductionnelle, peu nombreux:
✓ 2 Cystéines → cystine.
✓ Proline → Hydroxyproline.
✓ Lysine → Hydroxylysine.

☒ 21ème AA = sélénocystéine:

Découvert récemment, très rare.
Analogue de la cystéine (R= CH2SH) dans lequel l’atome de souffre a été remplacé par du sélénium (Se): la chaîne latérale de la sélénocystéine est donc R=CH2-Se-H .
Retrouvé dans le site actif de certains enzymes impliquées dans des réactions d’oxydoréductions (ex: glutathion peroxydase).

Question 22

Q

G2➤ CLASSIFICATION DU POINT DE VUE DE LA CONSTITUTION DES PROTÉINES. (x2Tab)

2–> Non constituants des protéines ?

Answer

A

> Non constituants des protéines.

☒ Catégorie B.

☒ Ce sont les AAs du métabolisme intermédiaire (plus de 300).

☒ Ex: la citrulline: participe au cycle de l’urée. —> Elle est non protéinogène.

Question 23

Q

G2➤ CLASSIFICATION D’UN POINT DE VUE MÉTABOLIQUE. (x2Tab)

1–> AAs indispensables ?

Answer

A

> AAs indispensables;

☒ AAs que l’homme est incapable de synthétiser car il ne possède pas l’arsenal enzymatique le permettant.

En particulier, l’homme est incapable de synthétiser le noyau aromatique de Trp, Tyr et Phe.
L’homme ne pet pas synthétiser les chaînes latérales ramifiées, branchées, de Val, Leu et Ile.

☒ Il faut donc les apporter par l’alimentation.

☒ 9 AAs indispensables: His, Leu, Thr, Lys, Trp, Phe, Val, Met, Ile.
Moyen mémo; Hystérique le très lyrique Tristan fait vachement méditer Iseult

Question 24

Q

G2➤ CLASSIFICATION D’UN POINT DE VUE MÉTABOLIQUE. (x2Tab)

2–> AAs non indispensables (non essentiels) ?

Answer

A

> AAs non indispensables (non essentiels);

Synthétiser grâce aux interrelations métaboliques entre la glycolyse, le cycle de Krebs et la voie des pentoses phosphates.

Question 25

Q

G2➤ CHAINES LATÉRALES DES ACIDES AMINES. (x3Tab)

1–> Propriétés ?

Answer

A

> Propriétés;
La chaîne latérale des AAs leur confère:

☒ des propriétés physico-chimiques, telles que la polarité, qui conditionne l’hydrophilie.

☒ une réactivité chimique: acidité, basicité.

Question 26

Q

G2➤ CHAINES LATÉRALES DES ACIDES AMINES. (x3Tab)

2–> Spécialisation ?

Answer

A

> Spécialisation;

☒ Certains AAs plutôt à l’intérieur ou à l’extérieur de la protéine en fonction du milieu dans lequel elle évolue.
- Ex; Albumine dans un milieu hydrophile (sang), Porine dans un milieu lipidique (membrane).

☒ Certains AAs au niveau du site actif d’enzymes.

☒ Certains AAs au niveau de sites de liaisons entre deux protéines.
- Ex: antigène-anticorps, hormone-récepteur, sous-unités, interface entre une protéine chargée + et une protéine chargée - .

☒ Certains AAs sont présents au niveau d’interfaces entre les lipides et l’eau.

Question 27

Q

G2➤ CHAINES LATÉRALES DES ACIDES AMINES. (x3Tab)

3–> Les 20 AAs protéinogènes les plus fréquents ?

> 3 catégories, lesquelles ?

Answer

A

> Les 20 AAs protéinogènes les plus fréquents :

1 ▬ AAs hydrophobes
2 ▬ AAs hydrophiles
3 ▬ AAs amphipathiques

Question 28

Q

G2➤ CHAINES LATÉRALES DES ACIDES AMINES. (x3Tab)

3–> Les 20 AAs protéinogènes les plus fréquents ?

1 ▬ AAs hydrophobes ?

Answer

A

▬ AAs hydrophobes;

☒ Ils repoussent l’eau ou ils sont repoussé par l’eau: très peu de probabilité d’interagir avec des molécules d’eau.

☒ Leur chaîne latérale R est dite apolaire: composée essentiellement de C et H.

☒R de taille variable: Gly: seulement un hydrogène H. Ala: méthyl Ch3. AAs ramifiés ( Val, Leu, Ile): chaîne branchée de C et H. Phe: noyau aromatique. Pro: N impliqué dans une liaison tertiaire.

☒ Les atomes sont très peu polarisés (très peu électronégatif) donc très peu de possibilités de développer des interactions avec des molécules (d’eau).
→ les AAs hydrophobes se comportent comme des lipides.

Question 29

Q

G2➤ CHAINES LATÉRALES DES ACIDES AMINES. (x3Tab)

3–> Les 20 AAs protéinogènes les plus fréquents ?

2 ▬ AAs hydrophiles ?

Answer

A

▬ AAs hydrophiles;

☒ Ils présentent une affinité pour l’eau et ont tendance à s’y dissoudre.

☒ Leur chaîne latérale est dite polaire: elle comporte des hétéroatomes: O, N, S.

☒ R variées: Arg, His: fonction amine chargée + à pH physiologique. Asp, Glu: fonction carboxyle chargée – à pH physiologique. Ser: alcool (OH = hydroxyle) très hydrophile.
→ les AAs hydrophiles interagissent avec les molécules d’eau par leur R.

Question 30

Q

G2➤ CHAINES LATÉRALES DES ACIDES AMINES. (x3Tab)

3–> Les 20 AAs protéinogènes les plus fréquents ?

3 ▬ AAs amphipathiques ?

Answer

A

▬ AAs amphipathiques;

☒ Leur chaîne latérale comporte des régions polaires et d’autres apolaires.

☒ Thr: R dont une partie ressemble à R de Val (hydrophobe) et une autre ressemble à R de Ser (hydrophile). Lys: R avec CH2 apolaire et fonction amine chargée + possédant une forte affinité pour les molécules d’eau.

☒ Présentent à la fois un caractère hydrophile et hydrophobe: idéaux pour former des interfaces entre des lipides et l’eau.

☒ Forment des zones de contact entre la membrane (lipides) et l’extérieur de la cellule (plein d’eau), et participant ainsi aux échanges importants pour l’avènement de la vie.

Question 31

Q

G2➤ CLASSIFICATION DES AAs EN FONCTION DE LEUR CHAÎNE LATÉRAL.

💢❗️ TABLEAU ❗️💢

Answer

A

> Moyens mémo ;

HYDROPHOBES (x7) = Gly Leu Ile Ala Pro Phe Val.

HYDROPHILES ( x8) = Ser Arg Cys His Asp Asn Gln Glu.

AMPHIPATHIQUES (x5) = Tyr Met Thr Lys Trp.

Question 32

Q

G3 – PROPRIÉTÉS DES ACIDES AMINES.

Question 33

Q

G3– PROPRIÉTÉS OPTIQUES;
➤ ASYMÉTRIE ? (x3Tab)

1—> Carbone asymétrique ?

Answer

A

> Carbone asymétrique;

☒ Tous les AAs (sauf la glycine: symétrique) possèdent un carbone α asymétrique = chiral (lié à 4 groupements différents).

☒ Les molécules asymétriques sont optiquement actives.

☒ Ils dévient donc le plan de la lumière polarisée d’un polarimètre d’angle Θ

Question 34

Q

G3– PROPRIÉTÉS OPTIQUES;
➤ ASYMÉTRIE ? (x3Tab)

2—> Pouvoir rotatoire ?

Answer

A

> Pouvoir rotatoire;

☒ Leur pouvoir rotatoire (mesuré à 25°C et à une longueur d’onde de 589,3 nm = raie D du Na) est donnée par la loi de Biot: (voir cours)
(Le pouvoir rotatoire de la glycine = 0° car pas de carbone*)

☒ Le polarimètre est doté d’un système de polarisation verticale de la lumière.

☒ Plus la solution contient d’AAs, plus l’angle de déviation Θ est important car il y a alors plus d’interactions entre les AAs et la lumière polarisées.

☒ Le caractère dextrogyre ou lévogyre dépend de la taille relative des différents constituants de l’AA.

☒ Le pouvoir rotatoire d’un mélange d’AAs (ou de glucides) est la somme des pouvoirs rotatoires de chaque AA qu’il contient.

☒ AAs Lévogyre (A-) = déviation de la lumière polarisée vers la gauche (ex: L(-)Leu).

☒ AAs Dextrogyre (A+) = déviation de la lumière polarisée vers la droite (ex: L(+)Ala).

Question 35

Q

G3– PROPRIÉTÉS OPTIQUES;
➤ ASYMÉTRIE ? (x3Tab)

> AAs Lévogyre (A-) et AAs Dextrogyre (A+) ?

Answer

A

☒ AAs Lévogyre (A-) = déviation de la lumière polarisée vers la gauche (ex: L(-)Leu).

☒ AAs Dextrogyre (A+) = déviation de la lumière polarisée vers la droite (ex: L(+)Ala).

Question 36

Q

G3– PROPRIÉTÉS OPTIQUES;
➤ SÉRIE ? (x2Tab)

1–> Définition ?

Answer

A

> Définition;

☒ Un Cα asymétrique → 2 énantiomères (car chiral) (stéréoisomères) de chaque AA (sauf Gly) qui sont l’image de l’un de l’autre dans un miroir (non superposable) → synthèse possible de 2 composés de même composition moléculaire avec une faible dépense énergétique.

☒ La série est déterminée par la position du NH2 en représentation de Fisher.

☒ Les énantiomères d’un AA sont reconnus par des enzymes spécifiques.

☒ Les énantiomères d’un AA ont des propriétés biologiques différentes.

Question 37

Q

G3– PROPRIÉTÉS OPTIQUES;
➤ SÉRIE ? (x2Tab)

2–> Série L et D ?

Answer

A

> Série L et D;

☒ Série L: NH3+ à gauche du Cα: cas des AAs des animaux et végétaux.

☒ Série D: NH3+ à droite du Cα: AAs de certains peptides antibiotiques et des glycopeptides de bactéries.

☒ La série L ne désigne pas le sens dans lequel une solution de cet AA dévie le plan de la polarisation de la lumière (ex: la L-Ala est dextrogyre)!

Question 38

Q

G3– ABSORPTION MOLÉCULAIRE –
➤ Mesure ? (x2Tab)

1—> Spectrophotométrie.

Answer

A

> Spectrophotométrie.

☒ Absorption moléculaire des AAs mesurée par spectrophotométrie = étude de l’absorption moléculaire d’une molécule en solution à plusieurs longueurs d’onde.

☒ Une source de lumière est envoyée sur un système monochromateur (prisme) qui sépare les différents composantes de la lumière en fonction de leur longueur d’onde → choix de la longueur d’onde d’intensité I° à envoyer sur la solution → mesure e l’intensité de la lumière absorbée par la solution.

☒ Obtention d’un profil d’absorbance spécifique pour chaque molécule et chaque molécule présente une absorption maximale à une certaine longueur d’onde ( λ).

Question 39

Q

G3– ABSORPTION MOLÉCULAIRE –
➤ Mesure ? (x2Tab)

2—> Dosage.

Answer

A

> Dosage.

☒ La mesure de l’absorbance permet de doser des protéines ou des peptides en solution aqueuse en fonction de leur absorption moléculaire et de la largeur de la cuve: Loi de Beer-Lambert: Voir formule.

☒ Absorbance mesurée à différentes λ (entre 260 et 290 nm) → réalisation d’un spectre d’absorption moléculaire.

Question 40

Q

G3– ABSORPTION MOLÉCULAIRE –
➤ AAs concernés. (x3Tab)

1–> AAs aromatiques?

Answer

A

> AAs aromatiques:

3 AAs aromatiques: R leur permettant d’absorber la lumière dans l’ultra-violet: Tyr, Phe, Trp.

Question 41

Q

G3– ABSORPTION MOLÉCULAIRE –
➤ AAs concernés. (x3Tab)

2–> Effet bathochrome ?

Answer

A

> Effet bathochrome.

☒ La délocalisation des électrons π dans la molécule augmente la longueur d’onde d’absorption maximale.

☒ Absorbance maximale:

. Phe: 260 nm (faible absorption).

. Tyr: 275 nm (absorption 3 fois plus forte).

. Trp: 280 nm (absorption 10 fois plus forte)

Question 42

Q

G3– ABSORPTION MOLÉCULAIRE –
➤ AAs concernés. (x3Tab)

3–> λ choisie pour les dosages ?

Answer

A

> λ choisie pour les dosages.

☒ En pratique, le dosage des protéines par spectrophotométrie est mesuré à 275 nm.

☒ Il n’est pas réalisé au pic d’absorption du tryptophane qui est très élevé car le Trp est un AA très rare.

Question 43

Q

G3– PROPRIÉTÉS DES ACIDES AMINES APPORTÉES PAR LA POLARITÉ –

➤ Relation directe polarité / hydrophilie. (x2Tab)

1–> Liaisons hydrogène et hydrophilie ?

Answer

A

> Liaisons hydrogène et hydrophilie.

☒ La formation de liaisons hydrogène permet aux AAs polaires d’interagir avec les molécules d’eau = hydrophilie.

☒ La polarisation d’une liaison covalente dépend de la différence d’électronégativité des atomes impliqués dans cette liaison.

ammoniac (NH3): très soluble car N très électronégatif.
méthane (CH4): pratiquement pas polarisé car C peu électronégatif → insoluble dans l’eau.

☒ Lorsque les atomes de la liaison de valence ont la même électronégativité, il y a un partage
équivalent des électrons de la liaison et le barycentre des charges positives et négatives coïncide → la liaison n’est pas polarisée (ex: H2).

☒ Les hétéroatomes d’une liaison de valence ont une forte électronégativité car ils attirent vers eux les électrons de la liaison: la densité électronique est alors plus forte du côté de l’hétéroatome et le barycentre des charges positives et négatives ne coïncide pas → la liaison est polarisée (ex: H-Cl, le chlore étant hétéroatome).
- Ainsi, les liaisons impliquant un hétéroatome (O, N, S) sont polarisées: elle sont retrouvées dans les fonctions de certains AAs → acide carboxylique COOH, hydroxyle OH, amine NH2, thiol SH.

La différence de densité électronique entre les atomes crée une zone qui porte une charge partielle négative (δ-) et une zone qui porte une charge partielle positive (δ+).
Par convention, la polarité des liaisons est symbolisée par une flèche partant du pôle δ- vers le pôle δ+.

Question 44

Q

G3– PROPRIÉTÉS DES ACIDES AMINES APPORTÉES PAR LA POLARITÉ –

➤ Relation directe polarité / hydrophilie. (x2Tab)

2–> Propriétés biologiques des composés possédant des hétéroatomes ?

Answer

A

> Propriétés biologiques des composés possédant des hétéroatomes.

☒ Ils peuvent interagir entre eux des interactions dipôle-dipôle: certaines régions d’une protéine peuvent se rapprocher l’une de l’autre.

☒ Rôle important dans l’organisation structurelle des protéines:

Dans un milieu hydrophile, les protéines présentent des AAs à chaîne latérale hydrophile à leur surface.
Dans un environnement lipidique (membrane), les protéines liposolubles présentent les AAs hydrophobes en surface.

Question 45

Q

G3– PROPRIÉTÉS DES ACIDES AMINES APPORTÉES PAR LA POLARITÉ –

➤ Complexité de la relation polarité / hydrophilie. (x2Tab)

1–> Solubilité des alcools dans l’eau ?

Answer

A

> Solubilité des alcools dans l’eau.
☒ Les liaisons hydrogène sont prépondérantes dans les alcools de moins de 4 atomes de C: solubilité totale.

☒ Plus l’alcool est long (>4C), moins il est soluble dans l’eau de par l’effet hydrophobe.

pour les alcools supérieurs, à nombre de C élevé, les liaisons hydrogène apportée par le OH ne sont plus assez nombreuses pour compenser l’effet hydrophobe: ils sont insolubles dans l’eau.
ex: le méthanol (1 seul C) est totalement soluble dans l’eau alors que l’heptan-1-ol (7C) n’est soluble qu’à 2g/L.

Question 46

Q

G3– PROPRIÉTÉS DES ACIDES AMINES APPORTÉES PAR LA POLARITÉ –

➤ Complexité de la relation polarité / hydrophilie. (x2Tab)

2–> Cas de la phénylalanine et de la tyrosine ?

Answer

A

> Cas de la phénylalanine et de la tyrosine.

☒ La chaîne latérale de la phénylalanine est un CH2-noyau aromatique:

apolaire et hydrophobe.
sa solubilité dans l’eau est faible car elle n’est pas liée qu’à la présence des fonctions COOH et NH2.

☒ La tyrosine, possédant un hydroxyle (OH) en plus:

elle peut développer des liaisons hydrogène avec des molécules d’eau: elle est amphipatique.
sa solubilité dans l’eau est supérieure à celle de Phe car le OH est suffisant pour la formation de liaisons supplémentaires avec les molécules d’eau.

Question 47

Q

G3– PROPRIÉTÉS DES ACIDES AMINES APPORTÉES PAR LA POLARITÉ –

➤ Solubilité des AAs dans l’eau.(x2Tab)

1–> Partie constante, chaîne latérale des AAs et solubilité ?

Answer

A

> Partie constante, chaîne latérale des AAs et solubilité.

☒ Par leurs fonctions carboxylique (COOH) et amine (NH2), tous les AAs sont solubles dans l’eau.

☒ Leur chaîne latérale modifie leur solubilité: toute une échelle de solubilité qui en dépend.

Question 48

Q

G3– PROPRIÉTÉS DES ACIDES AMINES APPORTÉES PAR LA POLARITÉ –

➤ Solubilité des AAs dans l’eau.(x2Tab)

2–> Exemple de l’asparagine et de la leucine ?

Answer

A

> Exemple de l’asparagine et de la leucine.
☒ Asparagine:
- Présence d’une fonction carbonyle (CO) et d’une fonction NH2, très polarisées.

Elle est très soluble en solution aqueuse.

☒ Leucine:
- Chaîne latérale proche de celle de l’asparagine, mais pas d’hétéroatome.

La chaîne latérale n’a pas de polarité.
C’est un des AAs les moins solubles dans l’eau car sa solubilité est uniquement due à la présence du COOH et du NH communs à tous les AAs.

Question 49

Q

G3– AAs POLAIRES CHARGES. (x3Tab)

1—> Définition.. ?

Answer

A

> Définition..

☒ COOH = acide faible: s’ionise partiellement en solution aqueuse (voir cours!).

☒ NH2 = base faible en solution aqueuse: forte affinité pour les protons (voir cours!).

☒ Les molécules de la fraction ionisée portent une charge électrique entière (pleine) + ou -.

Question 50

Q

G3– AAs POLAIRES CHARGES. (x3Tab)

2—> Interactions électrostatiques ?

Answer

A

> Interactions électrostatiques :

☒ Dépendent de la constante diélectrique du milieu.

☒ S’établissent avec d’autres AAs dont la chaîne latérale est de charge opposée.

☒ Relient des atomes plus ou moins distants l’un de l’autre.

☒ Leur énergie libre dépend:
- de la distance entre les deux atomes: plus les atomes sont éloignés les uns des autres, plus la force de ces interactions sera faible.

de l’environnement moléculaire.

. les interactions électrostatiques sont plus ou moins masquées (tamponnées) par les molécules d’eau: les interactions sont donc moins fortes dans un milieu hydrosoluble.

. A l’intérieur de certaines protéines, il existe des zones où l’eau est totalement exclue: dans ces zones, la force des interactions électrostatiques est donc importante.

Question 51

Q

G3– AAs POLAIRES CHARGES. (x3Tab)

3—> Interactions de type ion-dipôle ?

Answer

A

> Interactions de type ion-dipôle :

☒ S’établissent entre AAs polaire chargés et des dipôles, tels que les molécules d’eau.

☒ Les AAs polaires chargés sont donc hydrophiles:
- Ils ont une forte affinité pour l’eau (solvant polaire).

Les charges δ+ et δ- du solvant (H+ et O-) pour les molécules d’eau) interagissent avec les charges entières de signe opposé des acides aminés.

. liaison hydrogène entre le H de H2O et le O du COOH d’un AA.
. liaison hydrogène entre le O de H2O et le H du NH2 d’un AA.

Les molécules d’eau s’agglutinent autour des régions chargées des protéines.

☒ Dans les molécules de grandes tailles:
- les zones chargées sont hydrophiles.

les zones sans dipôle sont hydrophobes car la probabilité est extrêmement faible pour qu’elles interagissent avec les molécules d’eau.

Question 52

Q

G3– AAs POLAIRES CHARGES.
➤ AAs acides.

Très long.

Answer

A

> Propriétés.
☒ Possèdent une 2ème fonction carboxylique (COOH) dans leur chaîne latérale:

pKa de leur chaîne latérale compris ente 4 et 4,3 donc ce sont des acides faibles.
AAs chargés négativement (COO-) à pH physiologique par perte d’un H+.
Peuvent développer des liaisons:
. avec des dipôles tels que les molécules d’eau: ils sont hydrophiles.
. électrostatiques avec des AAs chargés positivement (Arginine, Lysine, Histidine).

☒ Les implications de ces charges sont essentielles à 2 niveaux:

Au sein d’une protéine elle-même:

. les interactions électrostatiques permettant de créer des interactions entre les AAs pouvant être éloignés les uns des autres dans la séquence, mais qui vont se retrouver rapprochés dans l’espace.

. les interactions électrostatiques permettent donc l’élaboration d’une structure tridimensionnelle et donc l’activité biologique des protéines.

les interactions électrostatiques permettant des interaction inter-protéiques:

. localisation de sites de liaison.
. dans certaines pathologies, le remplacement d’un AA chargé par un AA non chargé peut ainsi aussi aboutir à la modification de la localisation cellulaire de la protéine mutée (noyau → cytoplasme) et à une perte de sa fonction.

> Acide aspartique (Asp, [D]).
☒ 4 atomes de carbone.

> Acide glutamique (Glu, [E]).
☒ 5 atomes de carbone.

Question 53

Q

G3– AAs POLAIRES CHARGES.
➤ AAs basiques. (4Tab)

1–> Propriétés communes ?

Answer

A

> Propriétés communes.

☒ Possèdent des fonctions amines.

☒ Captent un proton à pH physiologique et possèdent donc une charge positive.

☒ Possèdent tous 6 atomes de carbone.

☒ Les charges positives de la lysine et de l’arginine à pH physiologique ont un rôle important pour les interactions intra-protéiques (structure tridimensionnelle) et inter-protéiques.

Question 54

Q

G3– AAs POLAIRES CHARGES.
➤ AAs basiques. (4Tab)

2–> Lysine (Lys).

Answer

A

> Lysine (Lys).

☒ Partie hydrophobe = carbure à 4 atomes de carbone: CH2–CH2–CH2–CH2

☒ Extrémité hydrophile (base forte): fonction amine protonnée à pH physiologique, dont le pk ~ 10,8, forte affinité pour les H+.

Question 55

Q

G3– AAs POLAIRES CHARGES.
➤ AAs basiques. (4Tab)

3–> Arginine (Arg).

Answer

A

> Arginine (Arg).

☒ Chaîne latérale constituée de 3 CH2 et d’un noyau guanidinium: 1 N qui forme une double liaison avec 1 C, lui même lié à deux fonctions aminés.

☒ Le noyau guanidinium est une base forte car:
- pKb = 12,8.

structure très stable sous forme protonnée car la double-liaison C=N et les charges positives peuvent se déplacer entre les différents C et N.
. stabilisation de la charge + de l’arginine.
. forte affinité pour les H+.

☒ Elle est hydrophile.

Question 56

Q

G3– AAs POLAIRES CHARGES.
➤ AAs basiques. (4Tab)

4–> Histidine (Hist).

Answer

A

> Histidine (Hist).

☒ Chaîne latérale: CH2 – noyau imidazole: 2N, un protonné (n°5) et l’autre non (n°3).

☒ Le N non-protonné va pouvoir capter un proton, mais son affinité pour les H+ est faible (pK = 6,0): il possède un caractère basique faible.

☒ Cet AA peut donc relâcher les H+ une fois qu’il les a captés: His est un donneur / accepteur de proton à pH physiologique (7,4).

Elle peut donc participer à des réactions d’oxydoréduction.
C’est un AA fréquent dans les sites catalytiques d’enzymes.

☒ Elle est hydrophile.

Question 57

Q

G3– AAs POLAIRES NON CHARGES. (x2Tab)

1–> Définition ?

Answer

A

☒ Les groupements R comportent des hétéro-atomes (O, N, S) fortement électronégatifs (plus que C)

☒ Les hétéroatomes portent un (des) doublet(s) non liant :

polarisation partielle des liaisons O–H, N–H, S–H.
formation de liaisons hydrogènes (avec les molécules d’eau) et d’interactions dipôle-dipôle.

Question 58

Q

G3– AAs POLAIRES NON CHARGES. (x2Tab)

2–> La “liaison hydrogène”

Answer

A

☒ Provient de l’interaction électrostatique entre :
- 1 atome électronégatif portant au moins un doublet non liant.

1 atome d’hydrogène lié à un atome électronégatif, donc impliqué dans une liaison covalente fortement polarisée

☒ Moins forte qu’une liaison covalente MAIS peut relier des atomes distants.

–> Schéma cours ! 💢
. Liaison covalente fortement polarisée ~0,1 nm.
.. Liaison hydrogène ~0,2 nm.

Question 59

Q

G3– AAs POLAIRES NON CHARGES.

➤ AAs à fonction amide.

Answer

A

> Asparagine (Asp, [N]) 4 atome de C ;
Glutamine (Gln, [Q]) 5 atomes de C ;

☒ Fonction acide carboxylique amidifiée par une molécule d’ammoniac = fonction amide.
➥ AAs non acides, chimiquement neutres.

☒ Présence d’hétéroatomes (O, N) dans leur radical : molécules polaires et hydrophiles (non chargées).

Question 60

Q

G3– AAs POLAIRES NON CHARGES.

➤ AAs à fonction thiol (SH).

Answer

A

> Cystéine (Cys, [C]) :
☒ Petit AA : R = méthyl-thiol (Ch2-SH).

☒ S est plus électronégatif que H : la liaisons S-H est donc polarisée et la cystéine est donc polaire (liaisons hydrogène possibles avec les molécules d’eau).

☒ Forme des ponts disulfures par oxydation avec l’oxygène de l’air :

Importance des ponts disulfures dans les structures tridimensionnelles et donc dans les propriétés biologiques des protéines.
Certaines études nécessitent la destruction des ponts disulfures.

☒ Dans le site catalytique d’enzymes.

Question 61

Q

G3– AAs POLAIRES NON CHARGES.

➤ AAs à fonction alcool (OH).

Answer

A

3– > Thréonine (Thr) : /
2– > Tyrosine (Tyr) : /

1– > Sérine (Ser, [S]) :

☒ Homologue hydroxylé de l’alanine.
☒ Petite chaîne latérale : CH2-OH (fonction méthanol = alcool primaire en β).

☒ Présence d’un hétéroatome (O) donc :

Molécule polaire non chargée.
Molécule hydrophile.

☒ Acidité très faible :

Permet des échanges d’H+
Implication dans les réactions d’oxydoréduction : Ser dans le site catalytique d’enzymes.

☒ La polarisation partielle de la liaison entre le O et le H permet la formation d’interaction dipôle-dipôle entre 2 sérines :

Elles sont orientées dans des sens opposées : les charges partielles δ+ et δ- son vis-à-vis.
Faible intensité mais implication de ces interactions dans la stabilité de l’édifice tridimensionnel.

☒ Estérification possible par l’acide phosphorique = phosphorylation par des phosphorylase ou des kinases :
- Ser – OH + H₃PO₄ Ser – O – PO₃H₂ (ester phosphate = phospho-sérine) + H₂O

Question 62

Q

G3– AAs POLAIRES NON CHARGES.
➤ AAs à fonction alcool (OH).

> La phosphorylation ?

Answer

A

La phosphorylation :

✔ Correspond à des modifications post-traductionnelles.

✔ Intervient dans la régulation des propriétés et de l’activité des protéines.

✔ Modifie l’aspect, la charge et la taille de la région moléculaire phosphorylée : grande taille de l’ester-phosphate.

✔ Est essentielle pour orienter la cellule dans certains choix : prolifération, réparation, apoptose…

Question 63

Q

G3– AAs POLAIRES NON CHARGES.

➤ Signalisation par phosphorylation. Modifications fonctionnelles des protéines.

Answer

A

> Mécanismes :
☒ De subtiles variations des propriétés de la protéine (facteur biologique) dépendant des AAs phosphorylés.

☒ La phosphorylation appartient donc aux mécanismes de régulation extrêmement fine des protéines.

☒ Elle est réalisée par des kinases ou des phosphorylases sur certain AAs : Ser, Thr et Tyr.

> Exemple :
☒ Phosphorylation du domaine N-terminal de P53 (“gardienne” du génome).

En fonction de son degré d’activation, elle induit un arrêt du cycle cellulaire et/ou la synthèse de facteurs de réparation de l’ADN.
Si l’ADN est réparé, des voies de signalisation se mettent en place et modifient la protéine P53 d’une autre manière.

☒ Selon ces modifications, la protéines perd son activité ou elle est dégradée, de manière à ce que le cycle cellulaire reprenne.

Question 64

Q

G3–AAs APOLAIRES = HYDROPHOBES.

➤ Définition ? (x2Tab)

1–> Composition de R ?

Answer

A

☒ Les AAs hydrophobes sont ceux dont la chaîne latérale est formée presque exclusivement d’atomes de C et de H.

☒ Absence d’hétéroatomes (O ou N).

Answer 63

A

☒ Pas de liaison hydrogène.

☒ Pas de liaison dipôle-dipôle.

☒ Pas d’interaction avec l’eau.

☒ Groupements hydrophobes.

Answer 64

A

> Origines de leur formation :
☒ Les AAs dont le radical est hydrophobe et apolaire (aliphatiques,..) ne permettent pas la formation de liaisons hydrogène entre les molécules d’eau.

Ces chaînes latérales forment dans la structure des protéines des zones hydrophobes avec lesquelles les molécules d’eau ne peuvent pas interagir.
La force qui tend à réunir les molécules d’eau entre-elles va réduire au minimum la surface entre l’eau et les zones hydrophobes de la protéine, ce qui rapproche les AAs hydrophobes.
Le même phénomène se produit dans une émulsion “huile dans l’eau”.

☒ Les interactions entre les molécules d’eau sont si fortes que les AAs hydrophobes sont poussés l’un contre l’autre, ce qui permet également de limiter l’interface entre l’eau et les zones hydrophobes de la protéine.

☒ Il existe des interactions dipôle instantané-dipôle instantané entre les AAs hydrophobes appelées liaisons de Van der Waals (“forces de dispersion” ou interaction de London).

Les groupements hydrophobes de type CH₃ sont en fait polarisés pendant un très court instant.
Les moments dipolaires instantanés peuvent se former dans toutes les directions de l’espace.
L’apparition d’un dipôle instantané dans une molécule impose une orientation aux dipôles instantanés des autres molécules voisines.
C’est cette orientation imposée qui stabilise les interactions hydrophobes.
Les interactions entre deux espèces apolaires sont d’autant plus forte que ces espèces sont polarisables.

Answer 65

A

> Rôle structural :
☒ Les liaisons hydrophobes sont des liaisons faibles extrêmement labiles mais leur nombre est important :

Elles peuvent s’établir entre 2 AA hydrophobes (ex : entre Leu et Val, entre les noyaux aromatiques de 2 Tyr)
Elles ont donc un rôle structural : elles participent à l’organisation tridimensionnelle des protéines en favorisant leur repliement.

☒ Exemple de la ribonucléase :
- Protéine qui évolue dans un environnement hydrophile.

Expose à sa surface les AAs à chaîne latérale hydrophile tandis que les AAs à chaînes latérale hydrophobe sont situés à l’intérieur de la protéine.

Answer 66

A

> Valine (Val, [V] ) :
☒ Sa chaîne latérale est un carbure saturé et ramifié (groupe isopropyl).

☒ Liaison avec des AAs hydrophobes par le biais de liaisons hydrophobes.

☒ Rôle dans la structure tertiaire et quaternaire des protéines.

> Leucine (Leu, [L] ) : /

> Isoleucine (Ile, [I] ) : /

Answer 67

A

> Glycine (Gly, [F] ) : /

> Alanine (Ala, [A] ) : /

> Proline (Pro, [P] ) :
☒ Fonction amine secondaire.

☒ Sa chaîne latérale est un noyau pyrrolidine comprenant 3 atomes de carbone saturés dont le dernier est lié à l’amine en position alpha.

> Phénylalanine (Phe, [F] ) :
☒ Noyau benzénique.

Answer 68

A

> Caractère amphotère :

☒ Chaque AA est amphotère car sa partie constante possède à la fois une fonction acide COOH et une fonction basique NH₂ sur son Cα.

☒ Ces fonctions se déprotonnent lorsque le pH augmente progressivement (perdent un H⁺)

D’un pH acide à alcalin , les COOH et les NH₃⁺ des AAs et de sprotéies se déprotonnent.

( R–COOH ➜ R–COO⁻ + H⁺ et R–NH₃⁺ ➜ R–NH₂ + H⁺ )

Le 1er H⁺ à être libéré est celui de la fonction la plus acide : c’est le COOH (groupement carboxyle).

Answer 69

A

☒ Les modifications de l’ionisation des AAs des protéines peuvent se produire dans certaines situations :

Dans certains organites et dans certains organes (granules des lysozymes, estomac) : le pH est très faible.
Chez les patients incapables d’éliminer le CO₂ correctement (troubles respiratoires) : acidose du sang et du milieu intracellulaire.

☒ Ces variations de valeurs du pH vont avoir des répercussions sur l’activité des protéines qui y sont sensibles.

Answer 70

A

> pK des équilibres.

☒ A chaque équilibre (groupement ionisable) est associé un pKa qui est le pH pour lequel il est à moitié dissocié (50% AH et 50% A⁻)

☒ Pour pH < pK du couple acide-base COOH/COO⁻ , le milieu est très acide et contient de nombreux H⁺ ;

La fonction ammoniac capte les H⁺ ➜ NH₃⁺ .
La fonction acide carboxylique subit un recul d’ionisation : elle est très peu dissociée ➜ COOH.

Answer 71

A

☒ Selon le pH, un AA peut exister sous 3 formes :

1- Chargée + à pH < pKcooh (COOH–CH–NH₃⁺)

2- Ion dipolaire = zwitterion = neutre lorsque le pH ↗ à une valeur comprise entre les deux pK = espèce possédant à la fois une charge + et une charge - mais dont la charge globale est nulle (COO⁻-CH-NH₃⁺).

3- Chargée - à pH > pKᶰₕ₂ (COO⁻–CH–NH₂).

Answer 72

A

☒ Lorsque le pH augmente (par ajout de soude), un phénomène d’ionisation des acides se produit) :

L’acide le plus fort va s’ioniser : c’est le COOH.
L’acide pH = pK du couple acide-base COOH/COO⁻ : 50% d’AAs sous forme protonnée (COOH-CH-NH₃⁺) et 50% sous forme d’ion dipolaire.
Pour pH = pK du couple acide-base NH₃⁺/NH₂ : 50% d’AAs sous forme d’ion dipolaire et 50% sous forme déprotonnée anionique (COO⁻–CH–NH₂).
Pour pH > pK (NH₃⁺/NH₂), pratiquement 100% de l’AA sous forme totalement déprotonnée.

Answer 73

A

☒ On peut calculer un pHi = pH pour lequel pratiquement 100% de l’AA est sous forme d’ion dipolaire ( zwitterion, électriquement neutre).

☒ pHi = demi-somme des pK qui encadrent la forme d’ion dipolaire.

le pHi est à égale distance entre le pKa de la fonction COOH et pKa de la fonction NH₂.
Pour pH = pHi, l’AA est presque entièrement sous forme d’ion dipolaire.

Answer 74

A

☒ La chaîne latérale comportant un groupement ionisable, un pK supplémentaire lui est attribué (pKr), ce qui modifie l’ordre dans lequel les espèces moléculaires vont apparaître.

☒ Les valeurs des pK des groupements ionisables varient d’un AA à l’autre.

☒ Ex : Asp => De pH acide à pH alcalin apparaissent les formes :

A : +1 (COOH–CH–NH₃⁺ et R : COOH) = 1 charge nette +
B : 0 = ion dipolaire (COO⁻–CH–NH₃⁺ et R : COOH) : le COOH en Cα est plus acide que le COOH dans R donc se déprotonne en 1er.
C : -1 (COO⁻–CH–NH₃⁺ et R : COO⁻) = 1 charge nette -
D : -2(COO⁻–CH–NH₂ et R : COO⁻) = 2 charges nettes -

Answer 75

A

☒ Comme pour tous les AAs, le pHi est la moyenne des pK qui entourent l’ion dipolaire :

☒ Ex: Asp => Ion dipolaire encadré par pKcooh et pKr => pHi = (pKcooh + pKr)/2 = (2,1 + 4,0)/2 = 3,05 => une charge à pH physio.

☒ Le même type de raisonnement peut être appliqué pour calculer le pHi d’une protéine (pouvant contenir judqu’à une dizaine d’AAs différents).

☒ Chaque AA ayant son propre pHi, il est possible de les séparer en fonction de leur charge :

Des techniques analytiques : détermination des AAs présents dans un milieu.
Des techniques préparatives : production de solutions pures d’acides aminés.

Answer 76

A

> Oxydation et réduction des cystéines :

☒ La cystéine est un AA polaire non chargé dont la chaîne latérale est CH₂–SH.

☒ L’atome de S étant plus électronégatif que l’atome de H, la cystéine possède un moment dipolaire (polarisée).

Answer 77

A

> Formation de ponts disulfures dans certaines protéines :

☒ Dans un milieu oxydant, 2 cystéines vont former entre elles un pont disulfure (cystine) = liaison covalente.
⇨ Les 2 atomes de soufre perdent leur H.

☒ Le pont disulfure est une structure extrêmement stable (autant que la liaison entre 2 AAs) : c’est la structure la plus stable retrouvée dans la structure spatiale des protéines.

☒ Exemple de l’insuline :

Formée de 2 chaînes protéiques différentes liées entre elles de façon très stable par des ponts disulfures.
Des ponts disulfures entre 2 chaînes différentes (inter caténaires) et dans une chaîne unique (intra caténaires).

Answer 78

A

> Déplacement des ponts disulfures par un excès de thiols libres :

☒ Les fonctions thiol peuvent s’oxyder très facilement :

C’est pourquoi les Cys sont retrouvées au niveau du site actif des enzymes.
Certaines enzymes nécessitent des groupes SH libres, non oxydées, pour être fonctionnelles.
La séparation des immunoglobulines par électrophorèse nécessite de séparer celles qui sont anomales et qui forment entre elles des agrégats.

Answer 79

A

☒ Pour éviter leur oxydation (pour protéger les SH) on utilise des molécules réductrices très solubles, qui possèdent elles-mêmes des groupements SH, en très grande quantité.

β-Mercaptoéthanol (BME) = éthanol-SH = monothiol : HO– CH₂– CH₂– SH volatile (mauvaise odeur), toxique pour le système respiratoire voire cancérigène.
Dithiothréitol (DTT) = Dithiol cyclisable : HS– CH₂– CHOH– CHOH– CH₂– SH (dérivé du thréitol = sucre) 2 fonctions SH ➜ pouvoir réducteur 2 fois plus important que le BME, plus soluble que le BME et non volatile.

Answer 80

A

☒ Par un large excès de produit réducteur, le pont disulfure de la molécule (ex: insuline) est réduit, il se déplace entre la fonction SH du réducteur (ex: β-Mercaptoéthanol) et le SH d’une des Cys de la molécule.

● Chaîne 1 – S-S – Chaîne 2 + HO–CH₂–CH₂–SH ➜ Chaîne 1 – S – S-CH₂–CH₂–OH + Chaîne 2 –SH

☒ La réaction continue jusqu’à un 2ème déplacement du pont disulfure entre les SH des réducteurs, ce qui libère la 2ème chaîne protéique.

●Chaîne 1 – S–S- CH₂–CH₂–OH + HO– CH₂–CH₂– SH ➜ Chaîne 1-SH + HO– CH₂–CH₂– S-S- CH₂–CH₂ – OH

☒ En présence d’un très large excès de molécules réductrices, les ponts disulfures qui ont été réduits ne vont pas se ré-oxyder et donc les chaînes vont rester séparées l’une de l’autre.

☒ En éliminant l’excès de BME (par évaporation), l’oxydation des SH est possible avec l’oxygène de l’air : réformation de nouveaux points disulfures.

Answer 81

A

1—>Principe ?

☒ Il existe différentes formes de chromatopgraphies.

☒ Séparation des AAs ou des protéines basée sur leur affinité pour 2 phases.

SCHÉMA ! 💢

☒ Il est possible d’utiliser des conditions pour lesquelles différents espèces moléculaire introduites au même moment dans la colle sortent à des temps différents en fonction de leur affinité pour la phase stationnaire et la phase mobile.

Answer 82

A

2—> Phase stationnaire.

☒ Constituée de petites billes de silice revêtue de différentes fonctions chimiques permettant la fixation des AAs ou des protéines (ex : hormones, immunoglobulines).

☒ Contenue dans une colonne cylindrique.

☒ Plus l’affinité des AAs ou des protéines pour la phase stationnaire est importante, plus ils resteront longtemps dans la colonne.

Answer 83

A

3—> Phase Mobile = Éluant.

☒ Liquide qui diffuse au travers de la phase stationnaire par capillarité ou par gravité ou encore à l’aide d’une pompe.

☒ Le liquide va décrocher (éluer) progressivement tout (ou une partie) des AAs de la phase stationnaire.

☒ Plus l’affinité des AAs ou des protéines pour la phase mobile est importante, plus ils sortiront rapidement de la colonne.

Answer 84

A

◼️ Fixation sur une résine échangeuse de cations (sulfonate de sodium )◼️

> Phase stationnaire :

☒ Les billes de la phase staionnaire sont recouverte de groupements sulfonates de sodium SO₃⁻ , Na⁺

> Conditions initiales :

☒ Initialement, le pH choisi est très acide de manière à ce que tous les AAs soient chargés positivement.

☒ Ils présentent alors une forte affinité pour les groupements SO₃⁻ de la colonne : ils s’y accrochent et déplacent les ions Na⁺.

☒ Les AAs basiques, possédant 1 charge + sur le NH₂ du Cα et 1 charge + sur la chaîne latérale, présentent 2 possibilités de s’associer avec la colonne donc ils s’accrochent beaucoup plus sur la phase stationnaire que les autres AAs et seront les derniers à sortir de la colonne.

Answer 85

A

> Méthode :

☒ Le pH de la phase mobile est augmenté progressivement avec de la soude : gradient croissant de pH.

☒ Par une augmentation progressive de la force ionique (NaCl), il est possible de minimiser les interactions électrostatiques, ce qui augmente la sensibilité de la séparation.

Answer 86

A

> Décrochage des AAs de la colonne :

☒ Quand pH = pHi, la charge globale de l’AA est nulle et il n’y a plus d’interaction électrostatique : il se détache de la phase stationnaire et il est emmené par la phase mobile.

☒ Lorsque le pH > pHi, l’AA acquière une charge opposée et n’a plus aucune affinité avec la phase stationnaire.

☒ L’ordre d’élution est toujours le même si les conditions opératoires sont identiques (uniformes, standardisées).

Answer 87

A

> Recueil des fractions et dosage ? + Exemple.

☒ En sortie de colonne, les fractions peuvent être colorées (à la ninhydrine) et un collecteur de fraction permet de recueillir les molécules qui sortent de la colonne dans différents tubes.

☒ Il est ainsi possible de récupérer un AA pour lequel le temps de rétention dans la colonne est connu.

> Exemple :

☒ L’ordre d’élution suit l’ordre des pHi croissants avec une résine échangeuse de cations.

☒ Ainsi, Cys (pHi = 5,06) sort en 1er de la colonne puis Gln (pHi = 5,65) puis Ile (pHi = 6,02).

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COURS N°1 - ACIDES AMINES (15.p) Flashcards

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