percorsi di chimica organica - soluzioni degli esercizi ... · 22. la prolina non è presente nei...
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CAPITOLO 14
1. Il prefisso α negli α-amminoacidi sta ad indicare che il gruppo amminico, -NH2, si trova sul carbonio alfa (carbonio legato al gruppo carbossilico).
2. a) cisteina b) fenilalanina c) valina d) prolina e) triptofano
f) acido aspartico g) glutammina h) lisina i) alanina l) glicina
3. a) Legame ammidico che si forma tra il gruppo carbossilico di un amminoacido e il gruppo amminico in alfa di un altro amminoacido.
b) Amminoacidi che non possono essere sintetizzati dall’uomo e che vanno assunti con la dieta
c) Molecola formata da due amminoacidi legati con legame peptidico.
4. a) Configurazione degli amminoacidi chirali naturali, riferita alla l-gliceraldeide
L-gliceraldeide L-amminoacido
b) Ione dipolare o zwitterione è un sale interno. presenta contemporaneamente una carica positiva e una carica negativa.
c) Valore di pH in corrispondenza del quale l’amminoacido esiste in forma zwitterionica con carica complessiva uguale a zero.
5. Perché possono comportarsi sia da acidi che da basi.
6. Perché le cisteine formano tra loro ponti disolfuro che inducono il ripiegamento e l’avvolgimento della catena peptidica (struttura terziaria).
CHO
HHO
CH2OH
COOH
HH2N
R
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7.
8. a) b)
c) d)
9.
HN
COOH
H
10. a)
b)
COOH(S)
HH2N
CH2CHCH3
CH3
1
2
3
4
COOH
HH2N
CH2OH
COOH
NH2H
CH2OH
COOH
HH2N
CH2
OH
COOH
NH2H
CH2
OH
CH3 CH
NH3
COO + HCl CH3 CH
NH3
COOH
CH3 CH
NH3
COO + NaOH CH3 CH
NH2
COO
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11. a) b)
c) d)
12. a)
b)
c)
d)
13. a)
CH2 COOH3N H3N CH
CH2OH
COO
H3N CH
CH2
COO
OH
H3N CH
CH2
COO
NH
HOH2C CHCOO
NH3 idrogeni più acidi
+ NaOH HOH2C CHCOO
NH2
+ H2O
+ NaOHHOOC CH2CH2CHCOOH
NH3
+ H2OHOOC CH2CH2CHCOO
NH3idrogeno più acido
(CH3)2CHCHCOOH
NH3
+ NaOH (CH3)2CHCHCOO
NH3
+ H2O
idrogeno più acido
idrogeni più acidi
H2N
C
H2N
NHCH2CH2CH2CHCOO
NH2
+ NaOH
H2N
C
HN
NHCH2CH2CH2CHCOO
NH2
+ H2O
CH3CH CHCOO
OH NH3
+ HCl CH3CH CHCOOH
OH NH3
+ Cl
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b)
14.
L-isoleucina diastereomero dell’ L-isoleucina
15. La treonina contiene due centri stereogeni.
16.
17. Il gruppo -NH3+ ha effetto induttivo elettron-attrattore che aumenta l’acidità
dell’acido rispetto a quello non sostituito.
18. a) Amminoacido che, in un peptide, ha il gruppo -NH3+ libero.
b) Catena costituita da meno di 50 amminoacidi legati tra loro mediante legami peptidici.c) Amminoacido che, in un peptide, ha il gruppo -COO- libero.
19. a) b)
OOCCH2CHCOO
NH3
+ HCl HOOCCH2CHCOO
NH3
+ Cl
COOH
H2N H
CH2CH3
HH3C
COOH
H2N H
CH2CH3
CH3H
H3NCHCNHCH2COO
CH3
O
H3NCHCNHCHCOO
CH
O
CH3
H3C
HN
COOH
(R)
CH2SHHH2N
HOOC(S)
NH2H
(R)CH3
H OH
HOOC(S)
NH2H
(S)CH3
HO H
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c)
d)
20. a)
b)
c)
21. a) Val-Leu-Ser; Val-Ser-Leu; Leu-Val-Ser; Leu-Ser-Val; Ser-Val-Leu; Ser-Leu-Val
b) Ser-Pro-Leu; Ser-Leu-Pro; Pro-Ser-Leu; Pro-Leu-Ser; Leu-Pro-Ser; Leu-Ser-Pro
22. La prolina non è presente nei tratti ad α-elica delle proteine a causa dell’anello rigido di cui fa parte l’azoto, che impedisce la giusta rotazione del legame N-C e quindi causa una distorsione dell’elica. Inoltre, l’azoto, impegnato nel legame peptidico, non ha idrogeni per formare legami idrogeno con gli altri residui amminoacidici.
HN
CHH3N C
O
NH CH
CH(CH3)2
COO
CH3
CHH3N C
O
NH CH2 C
O
NH CH COO
CH3
CH2H3N C
O
NH CH C
O
NH CH COO
CH(CH3)2
HN
CHH3N C
O
NH CH C
O
NH CH COO
CH3CH(CH3)2
HN
CH2H3N C
O
NH CH C
O
NH CH COO
CH3CH3
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23. S-A-V-Y; S-A-Y-V; S-V-A-Y; S-V-Y-A; S-Y-A-V; S-Y-V-A; A-S-V-Y; A-S-Y-V; A‑V‑S-Y; A-V-Y-S; A-Y-S-V; A-Y-V-S; V-S-A-Y; V-S-Y-A; V-A-S-Y; V-A-Y-S; V-Y-S-A; V-Y-A-S; Y-S-A-V; Y-S-V-A; Y-A-S-V; Y-A-V-S; Y-V-S-A; Y-V-A-S.
24.
25. a)
b)
c)
26. Le proteine globulari hanno una struttura spaziale praticamente sferica, dovuta ai ripiegamenti delle catene polipeptidiche (struttura terziaria). In questa struttura la catena dispone residui apolari verso l’interno (core idrofobico) e i residui polari
H3N CH
CH2
C
OH
O
NH CH2 C
O
NH CH2 C
O
NH CH
CH2
C
O
NH CH
CH2CH2SCH3
COO
H3N CH
CH2CH(CH3)2
C
O
NH CH C
O
O
CH2OH
H2OH3N CH
CH2CH(CH3)2
CO
O
H3N CH CO
O
CH2OH
+
H3N CH
CH3
C
O
NH CH C
O
O
CH2CH8CH3)2
H2OH3N CH
CH3
CO
O
H3N CH CO
O
CH2CH(CH3)2
+
H3N CH
CH2
C
O
NH CH C
O
NH
CH2OH
H2O H3N CH
CH2
CO
O
H3N CH CO
O
CH2OH
+
OH
CH
CH2CH2SCH3
C
O
O
OH
H3N CH CO
O
CH2CH2SCH3
+
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all’esterno, a contatto con l’ambiente acquosa. La struttura secondaria può essere ad α-elica e, in alcune porzioni della catena, a β-foglietto.
27. a) superficie b) centro c) superficie d) superficie e) centro f) centro
g) superficie h) superficie
28. La struttura secondaria delle proteine fibrose è ad α-elica oppure a β-foglietto. Le catene si dispongono lungo un asse così che la proteina assume forma allungata.
29. a) Il DNA ,o acido desossiribonucleico, è un polimero costituito da monomeri detti nucleotidi formati da una base azotata, desossiribosio (uno zucchero) e un gruppo fosfato. Contiene il codice genetico dell’individuo.
b) Coppia di basi azotate complementari, tenute insieme da legami idrogeno. Nel DNA le coppie di basi complementari sono: adenina-timina e guanina-citosina:
accoppiamento timina-adenina accoppiamento citosina-guanina
c) La replicazione è il processo di duplicazione semiconservativa del DNA in cui un nuovo filamento complementare viene sintetizzato su un vecchio filamento usato come stampo. In questo modo la cellula in via di divisione raddoppia il proprio materiale genetico in modo da trasmetterne una copia ad ognuna delle cellule figlie.
d)La trascrizione è il processo grazie al quale l’informazione genetica contenuta nel DNA, necessaria alla sintesi proteica, viene trasferita sull’RNA che viene
sintetizzato come unico filamento, usando come stampo un filamento del DNA.
30. Timina: 32%; Citosina: 18% perché la timina è complementare all’adenina e la citosina è complementare alla guanina.
N N
CH3
H
O
O
N
N N
N
NHH
N N
N
H
H
O N
N N
NH
N
H
H
O
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31. C-T-T-C-A-A-G-T-A-C-G
32. a)
b)
N
NN
N
NH2
O
HO
HH
HH
PO
O
HO
O-
NH
O
ON
O
HO
HH
HH
PO
O-
O-
NH
N
N
O
NH2N
O
H
HH
HHO
PO
O
HO
O-
NH
O
ON
O
HO
HH
HH
PO
O-
O-
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c)
33. a)
N
NH2
ON
O
HO
HH
HH
PO
O
HO
O-
N
NN
N
NH2
O
HO
HH
HH
PO
O-
O-
N
NN
N
NH2
O
HO
HH
HH
PO
O
HO
O-
NH
O
ON
O
HO
HH
HH
PO
O-
O-
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b)
c)
NH
N
N
O
NH2N
O
H
HH
HHO
PO
O
HO
O-
NH
O
ON
O
HO
HH
HH
PO
O-
O-
N
NN
N
NH2
O
HO
HH
HH
PO
O
HO
O-
N
NH2
ON
O
HO
HH
HH
PO
O-
O-
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34. a) ambiente basico
b) ambiente acido
35. Perché l’analisi dei contenuti di basi puriniche e pirimidiniche nel DNA dei diversi organismi ha mostrato in tutti i casi che la percentuale di adenina è uguale a quella della timina e la percentuale di guanina è uguale a quella della citosina. questo è interpretabile in termini di complementarietà di basi e struttura a doppia elica.
36.
tautomero dell’adenina tautomero della guanina
tautomero della citosina tautomero della timina
N
NNH
N
NH2
NH
NNH
N
O
NH2
N
NH
NH2
O
O
HOH
HH
HH
HO OH OH
PO
O-
O-+ + + +
N
NNH
N
NH2
NH
NNH
N
O
NH2
N
NH
NH2
O
O
HOH
HH
HH
HO OH OH
PO
OH
OH+ + + +
NH
NNH
N
NH
N
NNH
N
OH
NH2
NH
NH
NH
O
N
NH
OH
O
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37.
38. No, perché l’azoto è legato ad un gruppo metilico e non può perdere un idrogeno nella formazione del glicoside.
N
NN
N
N
N
N
N
O
H
H HH
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