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AminocidosPropriedades fsico-qumicas
Prof. Rodrigo Volcan Almeida DBq IQ UFRJ
O que so aminocidos?
Aminocidosgrupo amino grupo carboxil
no ionizada
forma ionizada
Nomenclatura
SmboloA (Ala) R (Arg) N (Asn) D (Asp) C (Cys) Alanina Arginina
Resduo
Asparagina cido Asprtico Cistena
E (Glu)Q (Gln) G (Gly) H (His) L (Ile) L (Leu) K (Lys) M (Met) F (Phe) P (Pro) S (Ser) T (Thr) W (Trp) Y (Tyr) V (Val)
cido GlutmicoGlutamina Glicina Histidina Isoleucina Leucina Lisina Metionina Fenilalanina Prolina Serina Threonine Tryptophan Tyrosine Valine
Nomenclatura
Isomeria
Isomeria
Propriedades fsico-qumicas
Absoro de luz
FluorescnciaO que fluorescncia?
Fluorescncia vs Fosforescncia
Fluormetro
Fluorescncia de aminocidos
fenilalanina
tirosina
triptofano
Espectro de fluorescncia de aminocidos aromticos em tampo fosfato de potssio 0,01M pH 7,0. 100mM Phe, 6mM Tyr e 1mM Trp
Fluorescncia de aminocidos282nm 257nm 304nm 355nm
274nm
278nm
Que comprimento de onda de excitao foi utilizado?
Fluorescncia em ProtenasDependncia do Ambiente278nm nativa 295nm
desnaturada Diminuio da intensidade de fluorescncia Deslocamento do pico de emisso deslocamento para o azul
9 Tyr e 1 Trp
Espectro de emisso de fluorescncia da RNAse T1 (1mM) em tampo acetato (0,1M, pH 5,0). A enzima foi desnaturada com 6M GCl. (a) 278nm (b)295 nm
Quantosaminocidos existem?
Aminocidos no-comuns
Colgeno
Protenas envolvidas na coagulao sangnea
hormnio
Alguns derivados de aminocidos com atividade biolgica
neurotransmissor
Alguns derivados de aminocidos com atividade biolgica
neurotransmissor
Outras funes de aminocidos Glu glutamato monossdico Asn e Gln Detoxicao da amnia (nos animais) His histamina
Outras funes de aminocidosArg ciclo da uria
Propriedades qumicas Reaes dos seus grupos funcionais: Grupo carboxila Grupo amino Cadeia lateral
Aplicaes: Identificao e anlise dos aminocidos em peptdeos e protenas Seqenciamento de protenas Modificaes qumicas dos resduos de aminocidos nas protenas, capazes de produzir modificaes em sua atividade biolgica Sntese qumica de peptdeos
Ionizao de aminocidos
Como se distribuem ionicamente os aminocidos?
Ionizao dos AminocidosUm aminocido em soluo aquosa
pH~1H+COOH H- C NH3+ R
H+
H+H+
H+
Ionizao dos AminocidosUm aminocido em soluo aquosa
pH~2OH-
pH~9
COO H gua H OHH- C - NH3 2 R H OHOH-
Ionizao dos AminocidosDe forma geral, ao fazer a titulao de um a.a. com uma base, iniciando-se em pH=1 observa-se que o pH da soluo aumenta at aproximadamente pH=2 quando o grupamento COOH comea a liberar ons H+ para o meio, formando gua.
COOH H- C - NH3+ + OHpK1 R
H2O
COOH- C - NH3+ Ron dipolar
Ionizao dos AminocidosContinuando a adio de base o pH ir progressivamente se elevando at que o grupo NH3+ tenha condies de liberar seu on H+, o que ocorre prximo ao pH 9 .
H 2O COOCOOH-C-NH3+ + OHH-C-NH2 R R pK2on dipolar
Ionizao dos Aminocidoscido -doa prtons para o meio
COOH COOH- C - NH3+ H-C-NH3+ pK1 CH3 CH3Base- capta prtons do meio
COOH-C-NH2 pK2 CH 3
Regio de tamponamento devida ao grupo -COOH
Regio de tamponamento devida ao grupo -NH2
Ionizao dos Aminocidos
COOH COOCOO+H N- C -H +H N- C- H H2N- C- H 3 3 pK1 pK2 R R R A+ Forma AIsoeltrica
Curva de titulao da Glicina
Ionizao dos AminocidosE quando o aminocido apresenta mais de um grupo ionizvel no radical? Este aminocido possui mais um pK, o pKR.
Aminocidos cidosGrupamentos presentes na cadeia lateral que se encontram ionizados no pH fisiolgico
COOH H- C - (CH2)2 - COOHNH2 COOH H - C - CH2 - COOH
Glutamato -carboxila
Aspartato -carboxila
NH2
Aminocidos Bsicos Grupamentos presentes na cadeias laterais que se encontram ionizados no pH fisiolgico COOH H - C - (CH2)4 - NH2 NH2 COOH H - C-CH2 NH2 N
Lisina -amino
Histidina imidazolNH
COOH H - C - (CH2)3 - NH - C - NH2 Arginina guanidnio
NH2
NH
Ionizao de aminocidos
Ionizao de aminocidos
Anftero1. Gramtica: Que rene em si duas qualidades opostas. 2. Qumica: Que ora reage como cido, ora como base.
TAMPESTampo uma soluo que resiste a mudanas de pH quando se adicionam pequenas quantidades de cido ou base. Pode ser produzido pela mistura de um cido fraco (HA) e de sua base conjugada (A-).
Ponto Isoeltrico o pH no qual a molcula aminocido apresenta igual no cargas positivas e negativas Encontra-se eletricamente neutro: on dipolar ou zwitterion do de
Clculo do ponto isoeltrico (pI)
O clculo do pI baseia-se nas formas de dissociao do aminocido utilizando os pKs anterior e posterior forma isoeltrica do aminocido.
Clculo do pI
COOH COOCOO+H N- C -H +H N- C- H H2N- C- H 3 3 pK1 pK2 R R RA+ Forma Isoeltrica A-
pI = pKa1 + pKa2 2
pI = pKa1 + pKa2 2
Glicina
pK1=2,3pK2=9,8
pI = 2,3 + 9,8 2
pI=6,05
Aminocidos com cadeia lateral ionizvel? pI = pKa1 + pKa2 2
Histidina
?
pK1=1,82pK2=9,17 pKR=6,00
Aminocidos com cadeia lateral ionizvel?Carga lquida = ZERO
Histidina
pK1=1,82pK2=9,17 pKR=6,00
Aminocidos com cadeia lateral ionizvel? pI = pKa1 + pKa2 2 pI = 6,00 + 9,17 2
Histidina
pK1=1,82pK2=9,17 pKR=6,00