curs 1 md proteine, aa

5/24/2018 Curs 1 MD Proteine, Aa

1/12

1. Proteine

Sunt cele mai abundente macromolecule din celulele organismelor vii;Se disting prin mare diversitate structural i funcional;Toate proteinele sunt constituite din 20 de aminoacizi, legai covalentn secvene specifice.

Aminoacizii

Aminoacizii prezeni n structura proteinelor (20) sunt specificai

de codul genetic i sunt denumii aa standard, primari, normalisau proteinogeni.Aa. naturali sunt -aa n care gruparea carboxil i amino suntlegate la acelai atom de carbon C;

Proprietileaminoacizilor sunt determinate de gruprilecare sunt grefate pe atomulde carbon dinpoziia. La acest atom de carbon se disting urmtoarelegrupri:a) gruparea amino-grupareprotonat(-NH3

+) n condiiide pH fiziologic;b) gruparea carboxil-grupare deprotonat(-COO-) n condiiide pH fiziologic;

c) catena lateralR-conferproprietispecifice aminoacizilor, fiind responsabilide asimetria atomului de carbon dinpoziia.


2/12

Aminoacizi cu R alifatic

Glicina GlyG

AlaninaAla

A

Valina ValV

LeucinaLeu

L

IzoleucinaIle

I

Aminoacizicu grup. hidroxil in R

SerinaSer

S

Treonina ThrT

Aminoacizi cu S in R

CisteinaCys

C

MetioninaMet

M

Clasificarea dup structura chimicn funcie de gruprile din cadrul structurii generale(R) , aminoacizii se pot clasifica astfel:


3/12

Aminoacizi dicarboxilici si amidele lor

Acid

aspartic

Asp

D

AsparaginaAsn

N

AcidGlutamic

GluE

GlutaminaGln

Q

Aminoacizi diaminomonocarboxilici (cu

caracter basic)

ArgininaArgR

LizinaLys

K

HistidinaHis

H


4/12

Aminoacizi cu nucleu aromatic in R

Fenilalanina PheF

Tirozina TyrY

Triptofan TrpW

Iminoacizi (aa cu R in ciclu si grupare imino)

Prolina ProP


5/12

Aminoacizi neproteinogeni- aminoacizii care nu intrn compozitia proteinelor:-ornitina icitrulina -apar n ciclului ureei;-homocisteina;-Acid -aminobutiric GABA- rol de neurotransmitor

--acid p-aminobenzoic- component al acidului folic-5-hidroxi-triptofan un precursor al serotoninei i un intermediar n metabolismultriptofanului;-homoserina este un intermediar al catabolismului metioninei;-taurina intrn componenaacizilor biliari;--Alanina este parte a coenzimei A.

Aminoacizii esenialinu pot fi sintetizaide organismul uman

Aminoacizii care nu pot fi sintetizai de organismul uman, i ca atare pot fisuplimentai prin aport alimentar, poart se numesc aminoacizi eseniali. Pentruorganismul uman sunt aa eseniali: valina, leucina, izoleucina, fenilalanina,triptofan, lisina, metionina itreonina.Ceilali aminoacizi, pot fi sintetizai de organismul uman plecnd de la aminoaciziieseniali sau prin scindarea proteinelor, i sunt denumiti neeseniali: alanina,asparagina, aspartat, glutamat, glutamina, glicina, prolina, serina, arginina,

histidina.Aminoacizii semieseniali se pot forma n organism din metionin i fenilalanin:

cisteina, tirozina.


6/12

Proprietile aminoacizilor

Proprieti fizice

Aa sunt substane solide, cristaline, cu puncte de topire ridicate, solubili n solveni

polari (ap,etanol) iinsolubili n solveninepolari (eter, cloroform, benzen);Toi-aa, cu excepiaGly prezintizomerie optic,datoritprezeneiatomului de Casimetric (cele 4 valene sunt realizate de substitueni diferii) , ceea ce determinapariiastereoizomerilor optic activi. Nr. maxim de stereoizomeri ai unui compus cu natomi de C asimetrici n moleculeste 2n .Compuiioptic acivi sunt mpriin 2 serii D iL, dupnrudirea conformaional

cu glicerina. Aa cu configuraia atomului C identic cu a C* din D-gliceralidehidaparin seriei sterice D, iar cei cu configuraia atomului C identic cu a C* din L-gliceralidehidaparinseriei sterice L.Aa naturali aparin seriei L (L- aa); D-aa apar ocazional n organism: celulecanceroase, bacterii antibiotice).


7/12

Proprieti acido-bazice

ntre gruparea acid i cea bazic exist un transfer de protoni

Aa au caracter amfoter, n mediu acid se comport ca baz iar n mediu bazic ca acidEchilibrul reaciei este deplasat spre dreapta, att n cristale ct i n soluie.

Capacitatea de tampon- capacitatea de a se opune modificriipH-ului soluiei la adugareadeacizi sau baze n cantitilimitate.Pentru caracterizarea capacitiide tampon se utilizeazexponenide aciditate pKapKa= -logKa , Ka este constanta de aciditaten funciede pH-ul soluiei,aa sunt sub formde cationi, anioni sau amfioni.


8/12

pH izoelectr ic

pH-ul la care aa este sub formde amfion iare sarcina netnulse numetepH izoelectric(pHi sau pI)La acest pH aa au solubilitate miniminu migreazn cmp electric.

La pHpI aa este ncrcatnegativ

Pentru aa monoamino-monocarboxilici pI este dat de semisuma valorilor pKa ale gruprilor-COOH i-NH3

Considermreaciade disociere:HA = A- + H+

pI= pK-COOH

+ pK-NH3

/ 2

Pentru aa care conin grupri acide sau bazice n catena lateral, pI este dat de

semisuma valorilor pKa ale speciilor care genereaz amfionul.


9/12

Proprietile chimice ale aminoacizilor

1. Reacii ale gruprii COOH

Decarboxilarea aminoacizilor

R-CH-COOH R-CH2-NH2 + CO2

NH2 amin biogen

His Histamin

Glu GABA

Aminoacizii particip la reacii ale gruprilor NH2i COOH comune tuturor

aminoacizilor i la reacii specifice gruprilor prezente n R.

2. Reacii ale gruprii NH2

Reacii de condensare cu compui carbonilici cu formare de azometine

R-CH-COOH + R-C=O R-CH-COOH

NH2 H (R) N=CH(R)-R

Reacia de alchilare (metilare) cu formare de betaine

R-CH-COOH + CH3X R-CH-COO-

NH2 -3HX N(CH3)3


10/12

Reacia de acilare rezultnd amide N-substituite

C6H5-COOH + H2N-CH2-COOH C6H5-CO-NH-CH2-COOH

Acid benzoic glicina -H2O benzoil glicina (acid hipuric)

Reacii de dezaminare cu ndeprtarea gruprii amino, sub form de amoniac

a. Dezaminarea reductiv

R-CH-COOH + 2H R-CH2-COOH + NH3

NH2 acid carboxilic

b. Dezaminarea oxidativR-CH-COOH R-C-COOH R-C-COOH + NH3

NH2 -2H NH O

iminoacid cetoacid

c. Dezaminare hidrolitic

R-CH-COOH + HOH R-CH-COOH + NH3

NH2 OH

-hidroxiacid


11/12

3. Reacii ale gruprilor funcionale de la C

Reacia cu NH3cu formare de amideEx.reacia de formare a glutaminei, care transport amoniacul i-i reduce toxicitatea

+NH3 + ATP + ADP

Acid glutamic glutamina

Reaciiale gruprilorOH cu formare de esteriAa. Ser, Thr, Tyr formeazcu acidul fosforic esteri fosforici care au roluri biologice.Reaciiale nucleelor aromatice (halogenarea)Reaciiale grupriiSH

Cys Cistina (prin oxidareblnd)

Cys Taurina (oxidare energic)

Formarea de sruriale metalelor grele (Ag, Hg) mercaptide

R-SH +AgNO3 R-SAg + HNO3


12/12

4.Reaciade condensare a aa cu formare de peptide

- Legturapeptidiceste o legturde tip amidic, formatprin eliminarea unei moleulede apntre grupareaCOOH a unui aa igrupareaNH3 a altui aa

curs 1 md proteine, aa

Documents