1. Aminoacizi curs

7/25/2019 1. Aminoacizi curs

1/60

Cursul 1 6.10.2010

Rolul i structura aminoacizilor Ionizarea aminoacizilor n soluie apoas

pH izoelectric Proprietile aa date de radicalii R Peptide


2/60

Aminoacizi

Rolul aa-intr n structura proteinelor-sunt surs primar de azot pentru esuturi

-din aa se obin:purine, pirimidinehemhormoni

neurotransmitori !A"A#peptide biolo$ic acti%eamine histamina#


3/60

&in ' ()) de aa care se a*l n natur:

+ ) aa naturali sunt proteinogeni,

specificai prin codul genetic

dintre care . aa sunt eseniali or$anismul nu i

sintetizeaz#


4/60

/tructura aa proteino$eni

Formula general:

+ 0. aa

+ 1n iminoacidprolina#

R CH COOH

NH2

H2C

H2N+

CH2

CH2

CH

COO

-


5/60

Aminoacizi ali*atici

!licina !l2 !# 3epolar

Alanina Ala A# 3epolar

4alina 4al 4# 3epolar

5eucina 5eu 5# 3epolar

Izoleucina Ile I# 3epolar

H CH COO-

NH3+

CH3

CH COO-

NH3+

CH CH COO-

NH3+

H3C

CH3

CH2

CH COO-

NH3+

CH

CH3

H3

C

CH CH COO-

NH3+

CH2

H3C

CH3


6/60

Aminoacizi aromatici

6enilalanina Phe 6#

3epolar

7irozina 72r 8#Polar ne9ncrcat

7ripto*an 7rp # 3epolar

CH2

CH COO-

NH3+

HO

NH

CH2

CH COO-

NH3+

CH2

CH COO-

NH3+


7/60

Aminoacizi cu grupri hidroxil

/erina /er /#

Polar ne9ncarcat

7reonina 7hr 7#

Polar ne9ncrcat

CH2

CH COO-

NH3+

HO

CH CH COO-

NH3+

H3C

OH


8/60

Aminoacizii dicaroxilici

Aspartat Acid aspartic# Asp

Polar ncrcat ne$ati%

!lutamat Acid $lutamic#!lu ;#

Polar ncrcat ne$ati%

CH2

CH COO-

NH3+

O-OC

CH2

CH COO-

NH3+

CH2

O-OC


9/60

Amidele aminoacizilordicaroxilici

Aspara$ina Asn 3# Polar ne9ncrcat

!lutamina !ln


10/60

Aminoacizi azici

5izina 52s =# Polar ncrcat poziti%

Ar$inina Ar$ R# Polar ncrcat poziti%

Histidina His H# Polar ncrcat poziti%

CH2

CH COO-

NH3+

CH2

CH2

H2C

NH3

+

(CH2)

3CH COO

-

NH3+

NHCH2N

NH2+

HN+

NH

CH2

CH COO-

NH3

+


11/60

Aminoacizi conin!nd sulf

>isteina >2s ># Polar ne9ncrcat

?etionina ?et ?# 3epolar

CH2

CH COO-

NH3

+

HS

CH2

CH COO-

NH3+

CH2

S

CH3


12/60

"minoacizi

Prolina Pro P# 3epolar

H2C

H2N

+

CH2CH2

CH

COO-


13/60

Aminoacizii esenialinu se sintetizeaz n or$anism#

%alina leucina Izoleucina

lizina metionina treonina

*enilalanina tripto*anul i histidinase procur din alimente

4alina5eucinaIzoleucina

6enilalanina7ripto*an7reonina5izinaHistidinametionina


14/60


15/60

Acti#itatea optic a aminoacizilor

Cu excepia glicinei toi aminoacizii naturalisunt optic acti#i

R CH COO-

NH3+

H C

COO

-

R

NH3+

HC

COO

-

R

H3N+

D-aminoacid L-aminoacid


16/60

-$n structura proteinelor sunt

%& -aminoacizi


17/60

'reonina (i izoleucina au un caron

asimetric adiional) atomul C.

CH CH COO-

NH3+

H3C

OH

CH CH COO-

NH3+

CH2

H3C

CH3


18/60

"onizarea aminoacizilor $n soluieapoas

@n *uncie de pH-ul mediului aa pot a%ea: sarcin *) & sau zero.

5a pH+), s9n$e i +)1 mediu intracelular

COO-

COOH

acid baza conjugat+ H+

- H+

NH3+

NH2 baz acidul conjugat

+ H+

- H+

R CH COOH

NH2

R CH COO-

NH3+

Amfiion (ion bipola!


19/60

p=a - lo$ =a

->BBH din a" p#a $ 2

p#a$%&

-COOH din adical a" p#a $ '

a" p#a $ %%

alfadin3+

NH

adicaldin3+ NH

Aminoacid pK pK pK PI


20/60

Aminoacid pK 1

pK2

pKR

PI

% )licocol 2*3' *,& *.

2 Alanina 2*3 *, ,*&2

3 /alina 2*32 *,2 *.

' L"ucina 2*3, *,& *0

1zol"ucina 2*3, *,0 ,*&2

, "nilalanina %*03 *%3 *0

. olina %* %&*,& ,*%&

0 4iptofan 2*30 *30 *00

5"ina 2*2% *% *,0

%&4"onina 2*,3 %&*'3 ,*3

%%4iozina 2*2& *%% %&*&. *,

%2Ci6t"ina %*.% %&*.0 0*33 *&2

%37"tionina 2*20 *2% *.

%'A6paagina 2*&2 0*0& *'%

%)lutamina 2*%. *%3 *,

%,Acid a6patic 2*& *02 3*0, 2*.

%.Acid glutamic 2*% *,. '*2 3*22

%0Hi6tidina %*02 *%. ,*&& .*0

%Lizina 2*%0 0* %&*3 *.'

2&Aginina 2*%. *&' %2*'0 %&*.,


21/60

Aminoacizii a au rol de sistem tampon

+ au $rpare cu caracter acid

+ au $rupare cu caracter bazic


22/60

pH izoelectric

pI pH la care ncrcarea electric a aaeste zeroC+ sarcina D este e$al cu sarcina -# i+ aa nu mi$reaz n c9mp electricE

5a pI solubilitatea aa este minim


23/60

pH izoelectric

important pentrusepararea aa prin electroforez


24/60

>alculul pI

/e *ace semisuma %alorilor p=a ale $ruprilor care

$enereaz am*iionul *r sarcin net:aa monoamino&monocaroxilici

Pentru Ala pI:

CH

R

COOHH3N+

CH

R

COO-

H3N+

CH

R

COO-

H2N

&2*,2

,*3*2

2

p#p#p1 2% =

+=

+=


25/60

aa monoamino dicarboFilici

acidul glutamic $n funcie de p-&ul soluiei

Aminoacizii dicaroxilici Asp (i lu au p" la #alori net acide /2)+ (irespecti#e )2.

%a p- fiziologic resturile acestor aa #or a#ea o sarcin net /&.

COOH

CH2

CH2

HC

COOH

NH3+

- H+ - H+ - H+

COOH

CH2

CH2

HC

COO-

NH3+

COO-

CH2

CH2

HC

COO-

NH3+

COO-

CH2

CH2

HC

COO-

NH2

22*32

2*'%*2

2

p#p#

p1

R%

=

+

=

+

=


26/60

aa diaminomonocarboFilici

%izina

pI se calculeaz ast*el:

NH3+H2C

(CH2

!3

HC

COOH

NH3+

- H+ - H+ - H+

NH3+

H2C

(CH2

!3

HC

COO-

NH3+

NH3+H2C

(CH2

!3

HC

COO-

NH2

NH2H2C

(CH2

!3

HC

COO-

NH2

.'*2

3*%&*0

2

p#p#p1

R2=

+=

+=


27/60

Argininaare caracter bazic prin $ruparea $uanidinic:

-istidinaprezint caracter bazic determinat de nucleulheterociclic al imidazolului:

"azicitatea acestei $rupri este mai redus p=G,))# i pIeste situat la %alori apropiate de pH-ul *iziolo$icE

R NH C NH2

NH + H+

- H+R NH C NH2

NH2+

ion guanidinium

+ H+

- H+

N

NH

HN+

NH


28/60

5a pH *iziolo$ic

resturile aspartil (i glutamil au sarcinanet negati#

resturile lizil) histidil (i arginil au

sarcina poziti#E


29/60

Aminoacizi deri%ai

CH2

CH COO-

NH3+

CH2

CHH2C

OHH3N+

H2C

H2N+

CH2

CH

CH

COO-

OH'-8ido9i polin

-8ido9i lizin

CH2

CH COO-

NH3+

CH2

CH2

H3N

+

Onitin

CH2

CH COO-

NH3+

CHO-OC

COO

-

Acid cabo9i glutamic


30/60


31/60

Proprietile aa

5e$turile neco%alente dintre radicalii R:-legturile de hidrogensunt interacii electrostatice ntre atomii dehidro$en le$ai co%alent la un atom puternic electrone$ati% 3 sau4# i electronii neparticipani ai unui atom electrone$ati% dintr-o

molecul %ecinE

: + dono d" 8idog"n Acc"pto d" 8idog"n

O H

N H

O H

O C

O H O C

N H N


32/60

"nteraciuni electrostatice

asociaii ntre perechi de ioni, le$turi

saline eFE ntre un rest de Ar$ sau 52s i

!lu#C

>BB- DH(3


33/60

"nteraciunile hidrofoe

$ruprile nepolare se asociaz reduc9ndu-se laminimum contactul lor cu apa

5adicalii aminoacizilor pot fi polari sau nepolari.


34/60

Peptide


35/60

eptide rodu(i de policondensare a aa

%egtura peptidic se formeaz prin eliminare de

-23 $ntre 2 aa

CH2 CH3N+

N CH2

O

H

COO-

L"gtua p"ptidic

)licil-glicin


36/60

legtura peptidic are caracter parial de

dul legtur

C


37/60

O

C N

H

R

CC

C

N

O

H

H

Planul leg!u"ii amidice

Radicalii aminoacizilo"

C


38/60

7i#ersitatea peptidelor

dat de modul de combinare a celor ) aa

&ipeptide simple sau miFte# 7rei aa *ormeaz G tripeptide Polipeptide

Peptidele ncep cu captul 3-terminalE Peptidele sunt deri%ai acilai ai aa >-terminal

Captul N-t"minal Captul C-t"minal

H3N+

CH

R%

CO NH CH

R2

CO NH CH

R3

CO HN CH

R'

CO NH CH

R

CO NH CH

R,

COO-


39/60

lutationul -$lutamil-cisteinil-$licin#

HOOC CH

NH2

CH2 CH2 CO NH CH CO NH CH2 COOH

CH2

5H

5oluri:8tampon redox:

- 2 H

+

+ 2 H+) 5H ) 5 5 )2

foma "du6 foma o9idat


40/60

8agent reductor intracelular

menine $ruprile +/H din centrul acti% al

enzimelor n *orma lor redus:

;nz-/-/-R D !-/H ;nz-/H D !-/-/-R


41/60

8 descompune -232i peroFizii lipidici 5-

BBH# prote9nd membranele celulare deaciunea oFidant a acestora:

5-BBH D !-/H5-BH D HBH D !-/-/-!

8transform 9et- $n -:

?et Hb 6e(D# D !-/H Hb 6eD# D !-/-/-! D HD


42/60

8"nacti#eaz insulinaprin des*acerea

le$turilor de sul* din molecula acesteiaC


43/60

8articip la neutralizarea xenoioticelor:

R D !-/H

R-/-! unde5xenoiotic /anumite medicamente (i

carcinogene.

8'ransport aminoacizii de&a lungul memranelor,

din spaiul eFtracelular n citosolE


44/60

;lutationul este un indicator sensiilal funcionalitii celulelor


45/60

>ursul


46/60

Rolul peptidelor roluri re$latoare, la ni%elul creierului n procesele de:

+ 9emorie+ 7urere+ #, polipeptid cu ' JKaa

+ sintetizat n lobul anterior i intermediar al hipo*izei

se *ormeaz , , - endor*ine i ?et-ence*alinE

precursor PR; ProopiomelanocortinL 'JK aa#


47/60

precursor PR; ProopiomelanocortinL JK aa#

$ena se eFprimL n lobul anterior si intermediar din adenohipo*izL

procesare n adenohipo*izL

PB?> 0-0(M#

A>7H 0-(.# -LH ('2-%3'!

-75H (%-%3! CL1 (%0-3! -LH ('2-%&%! "ndofina (%&'-%3'!

-75H (0'-%&%! -"ndofina (%&'-%%0!

-"ndofina (%&'-%%.!


48/60

=ndorfinelesunt neuropeptide

cu aciuni asemntoare cu ale

Morfinei

principiu acti% eFtras din opiu, compus cu aciuneanalgezic (i euforic


49/60

Primele opioide descoperite au *ost cele dou

pentapeptide numite encefaline secretate de

celulele croma*ine din medulosuprarenalE

H3N+

48 )l; )l; 8" 7"t COO-

H3N+

48 )l; )l; 8" L"u COO-


50/60

=ndorfinele se lea$ la terminaiile ner%oase din creier care transmit semnalele

durerii, i locheaz acti#itatea neuronal, alin9nd durereaE

9orfina ca (i alte opiacee nu sunt peptideE /tructura lor este ns

similar cu a altor opioide care se lea$ de terminaiile ner%oase dincreierE

O

N

OR

ORare este di*erena dintre mor*in i codein i

endor*ine NN

endorfinele nu creiaz dependen


53/60

Cine stimuleaz producerea de

endorfine >>>

eFercitiile *izice repetate i prelun$ite

stresul i durerea sunt cei mai ntalnii *actoricare duc la eliberarea de endor*ineE

anumite m9ncruri, precum ciocolata i ardeii

iui

acupunctura, terapia prin masa, seFul


54/60

+ producerea de endor*ine

%ariaza de la o persoana la alta


55/60

Peptide cu rol hormonal radi?ininaa$ent hipotensi%

angiotensina "" stimuleaz secreia de aldosteroneste a$ent hipertensi%E

@asopresinaeste antidiureticE


56/60

3"'3C"4A


57/60

A7--4A/BPR;/I3A>reaza stari de

beatitudine sieFtaz, *iindsecretat in

cantitati maimari inimbratisari sausub in*luenta

*eromonilorE


58/60

6;3I5;7I5A?I3A P;A#

;/7; >B3/I&;RA7A ?B5;>15A &RA!B/7;I

B4u exista nici un duiu in mintea mea ca atunci cand


59/60

4u exista nici un duiu in mintea mea ca atunci canddoua persoane sunt atrase una de cealalta se

declanseaza o serie de Bcascade iochimice care

determina intr&un final aparitia a ceea ce numimdragoste./Oames einrich, Pro*essor at the 1ni%ersit2 o*

>ali*ornia, /an &ie$o#


60/60

Importana comercial a peptidelor

aspartamul5-aspartil 5-*enilalanil-0-metil ester# este unndulcitor arti*icial de 0G) de ori mai dulce ca zaharoza

Indi%izii care nu pot metaboliza *enilalanina auintoleran la acest ndulcitorE

H3N+

CH CO NH CH CO OCH3

CH2

COO-

CH2

L-a6patil-L-f"nilalanin-%-m"til "6t"

Documents

1. Aminoacizi curs