Chapitre 7 - les acides aminés
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Chapitre 7 : Les acides aminés.
Structure :
Def : Les acides aminés sont des composés polyfonctionnels comportant 1 fonction amine et 1
fonction ac. carbox.
Généralement amine 1er : - NH2
Les + courants sont les acides α –aminés (α –aminoacide)
R CH C
O
OH
NH2
Le groupe R peut aussi comporter d’autres fonctions :
Aminoacides essentiels Autres aminoacides communs Formule Nom Formule Nom
CH3 CH
CH3
CH
NH2
COOH
valine CH3 CH
NH2
COOH
Alanine
CH2 CH2 CH
NH2
COOH
(CH3)2CH
Leucine (CH2)3 CH
NH2
COOHNH
CNH2 NH
Arginine
CH2 CH CH
NH2
COOH
CH3
CH3
isoleucine CH
NH2
COOH
CH2C
O
NH2
Asparagine
CH2 CH
NH2
COOH
Phénylalanine CH
NH2
COOH
CH2HOOC
Acide aspartique
CH CH
NH2
COOHCH3
OH
Thréonine
CH
NH2
COOHCH2S
S CH
NH2
COOH
Cystine
CH2 CH
NH2
COOH
NH
Tryptophane CH
NH2
COOHCH2SH Cystéine
(CH2)4 CH
NH2
COOHNH2
Lysine
CH
NH2
COOH(CH2)2C
NH2
O
Glutamine
CH
NH2
COOH(CH2)2HOOC
Acide glutamique
CH2NH2 COOH
Glycine
NH N
CH
NH2
COOH
Histidine
NH
COOH
Proline
CH
NH2
COOHCH2
OH
Sérine
Rq :
8 ac.am sont qualifiés d’essentiels car l’organisme humain est incapable de les synthétiser.
On doit donc les apporter par l’alimentation.
Code à 3 lettres utilisés (asp, val, gly, ala,…)
Stéréochimie :
Rappels :
Voir chap Stéréochimie
Projection de Fisher :
Représentation en projection uniquement pour les ac.am et les sucres.
Règles à respecter :
C* au centre
Chaîne carbonée verticale
COOH en haut
Liaisons horizontales = vers l’avant
Liaisons verticales = vers l’arrière
Exp :
CH
NH2
COOHCH3
Equivalent
L’autre énantiomère
Rq :
Pour une lecture directe de la config absolue sur une projection de
Fisher, il ne faut pas oublier l’inverser le résultat habituel car le H est tjrs vers l’avant.
On les classe en 2 séries :
o Tous ceux qui ont le –NH2 à gauche : série L (tous les ac.am de cette série sont
naturels)
o _____________________ à droite : série D
Propriétés acido-basiques :
2 observations surprenantes :
Les ac. am sont plus solubles dans l’eau que dans les solvants organiques.
Tf très ↑ pour des composés orga (Tf > 230°C)
→ Similaires aux composés ioniques.
Interprétation : ce sont des ions dipolaires et non des molécules.
CH
NH2
COOHR CH
NH3
+
COO-
R
zwitterion(ou amphion)
En solution aqueuse, les ac. am. sont des ampholytes.
R CH
NH3
+
COO-
R CH
NH2
COO-
1er couple:
pKA = 9
R CH
NH3
+
COOH R CH
NH3
+
COO-
2ème couple:
pKA = 2
Domaines de prédominance :
Point isoélectrique (pHi) : le pH où l’ac. am. est sous sa forme zwitterionique (est un zwitterion), sa
charge électrique est donc nulle.
On peut le montrer par cette relation :
Application : L’électrophorèse ( = méthode d’identification et de séparation des ac.am.)
Etat initial :
Quelques réactions des ac. aminés :
Liaison peptidique et protéines :
Formation d’amide :
R1 C
OH
O
+ R2 NH2R1 C
O
NH R2
+ OH2
Idem pour les ac.am :
CH C
OH
O
NH2
R1
CH C
OH
O
NH2
R2
+ CH C
NH
O
NH2
R1 CH C
OH
O
R2
liaison peptidique
(di)peptide
+ OH2
Les ac. aminés peuvent donc s’associer en macromolécules. 2 types :
Les peptides (M < 10.000 g.mol-1)
Exp :
NH2 CH
CH2
COOH
C
O
NH CH
CH2
CH2
CH2
NH
C
NH NH2
C
O
NH CH
CH
CH3CH3
C
O
NH CH
CH2
OH
C
O
NH CH
CHCH3
CH2
CH3
C
O
NH CH
CH2
NH
N
C
O
N C
O
NH CH
CH2
C OH
O
Asp
Arg
Val
Tyr
ileHis
Pro
Phe
Angiotensine II (hormone régulant la pression sanguine)
Les protéines (M > 10.000 g.mol-1) : elles constituent ≈ 75% de la masse sèche de l’homme.
Les protéines ne sont pas de simples chaînes linéaires d’ac. aminés mais adoptent souvent une
structure en hélice due aux interactions entre les fonctions présentes dans les groupes –R.
Réactions du groupe –COOH :
Estérification :
NH2 CH C
O
OH
R1
+ R2 OH = NH2 CH C
O
O
R1
R2 + OH2
Réaction du groupe –NH2 :
Acylation :
NH2 CH C
O
OH
R1
+ R2 C
O
Cl
R2 C
O
NH CH C
O
OH
R1
+ HCl
amide
Diazotation : réaction de HNO2 sur amine I non aromatique
NH2 CH C
O
OH
R1
NaNO2
HCl, 0°COH CH C
O
OH
R1
+ N2(g)
- hydroxyacide
Application : méthode de dosage des ac.am.
Préparation (exemples) :
1ère méthode :
R C C
O
OH
O
NH3, H
2(g)
Ni
R CH C
O
OH
NH2
2ème méthode :
R CH OC NH
aldéhyde
+ - + -
R CH
C N
OH
NH3
R CH
C N
NH2
H2O
R CH
COOH
NH2