Aminoacizi și Proteine.ppt





1830- chimistul german Gerardus Johannes Mulder- reziduu insolubil 1838- chimistul suedez Berzelius i-a sugerat lui Mulder denumirea de proteios (de prima importanţă). ARGUMENTE?

Ex. Există celule fără ADN (eritrocite), nu există celule fără proteine!!!

  



Cataliză Transport Transfer informaţie Contracţie

  





unităţi fundamentale ce participă la sinteza unei proteine (proteinogeni) sunt de tip -aminoacizi. au în structura lor o grupare amino, o grupare carboxil, un atom de hidrogen şi o catenă “ataşată” (R), toate acestea legate la un atom de carbon (C) in categoria aminoacizilor naturali sunt cuprinşi peste 300 de aminoacizi, dar proteinogeni sunt doar 20 dintre aceştia. Aminoacizii proteinogeni au formula generală:

Radicalul R este extrem de IMPORTANT! DE CE?

Aminoacizi proteinogeni Denumirea

Simbol

Structura Aminoacizi alifatici

Caracter

Glicina Gly (G) (Acid aminoacetic)

Nepolar

Alanina Ala (A) (Acid -aminopropionic) Valina Val (V) (Acid -aminoizovalerianic) Leucina Leu (L) (Acid -aminoizocaproic)

Nepolar

Izoleucina Ile (I) (Acid -amino-metilvalerianic)

Nepolar

Nepolar

Nepolar

Aminoacizi proteinogeni Denumirea

Simbol

Fenilalanina Phe (F) (Acid -amino-fenilpropionic) Tirozina (p-hidroxi-fenilalanină) T

T

r i p

t o

f a

n

(Acid -amino-indolilpropionic)

y

r

( Y

)

Trp (W)

Structura Aminoacizi aromatici

Caracter Nepolar

P

o

l a

r

n

e

Nepolar

i n

c

a

r c

a

t

Aminoacizi proteinogeni Denumirea

Simbol Structura Aminoacizi cu grupă Ser r

Serina (Acid -amino-hidroxipropionic) Treonina Thr (Acid -amino-hidroxibutiric)

i

h

i

Caracter d

r

o

x

i

l

Polar neincarcat

Polar neincarcat

Aminoacizi proteinogeni Denumirea

Simbol

Aspartat (Acid Asp (D) aspartic) (Acid aminosuccinic) Glutamat (Acid Glu (E) glutamic) (Acid -aminoglutaric)

Structura Aminoacizii dicarboxilici

Caracter Polar incarcat negativ

Polar incarcat negativ

Aminoacizi proteinogeni Denumirea

Simbol Structura Amidele aminoacizilor dicarboxilici Asn (N)

Asparagina (Acid -amino-amidosuccinic) Glutamina Gln (Q) (Acid -amino-amidoglutaric)

Caracter Polar neincarcat

Polar neincarcat

Aminoacizi proteinogeni Denumirea

Simbol

Lizina Lys (K) (Acid ,diaminocaproic) Arginina Arg (R) (Acid -amino-guanidinovalerianic) Histidina His (H) (Acid -amino-imidazolilpropionic)

Structura Aminoacizi bazici

Caracter Polar incarcat pozitiv

Polar incarcat pozitiv

Polar incarcat pozitiv

Aminoacizi proteinogeni Denumirea

Simbol Structura Aminoacizi conţinâ Cys (C) n

Cisteina (Acid -amino-tio-propionic) Metionina Met (M) (Acid -aminoS-metiltiobutiric)

d

Caracter s

u

l

f

Polar neincarcat

Nepolar

Aminoacizi proteinogeni Denumirea

Simbol

Prolina Pro (P) (Acid pirolidin-carboxilic)

Structura Iminoacizi

Caracter Nepolar



Se formeaza dupa ce au fost incorporati in lanturile polipeptidice 4-hidroxiprolina 5-hidroxilisina N-metil-lisina Acid gama-hidroxiglutamic



Nu uitati sa scrieti formulele din carte





 

Aminoacizi neproteinogeni Denumirea uzuală -alanina GABA Acid aminolevulinic Ornitina

D

e

n

u

m

i r

e

a

ş

t

i i n

ţ

i f

i c

ă

Acid -aminopropionic Acid -aminobutiric

F

o

r

m

u

l a

s

t

r

u

c

t

u

r

a

l ă

H2N-CH2-CH2-−COOH H2N-(CH2)3-COOH

F

u

n

c

ţ

i a

Component al coenzimei A Neurotransmiţător Intermediar în biosinteza hemului

H2N-CH2-CO-−(CH2)2-COOH H2N-(CH2)3-−CH(NH2)-COOH

Intermediar în ciclul ureogenetic

H2N-CO-HN-(CH2)3-−CH(NH2)COOH HO-(CH2)2-−CH(NH2)-COOH

Intermediar în ciclul ureogenetic

Homocisteina

Acid ,-diaminovalerianic Acid -amino -amidinovalerianic Acid -amino hidroxibutiric Acid -amino -tiobutiric

PABA

Acid p-aminobenzoic

NH2-C6H4-COOH

DOPA

3,4 dihidroxifenil-alanina

(OH)2-C6H3-CH2-CH(NH2)COOH

Citrulina Homoserina

HS-(CH2)2-CH(NH2)-−COOH

Intermediar în metabolismul unor aminoacizi Intermediar în metabolismul unor aminoacizi Component al acidului folic, factor de creştere pentru bacterii Intermediar în sinteza catecolaminelor







Aminoacizi esentiali- leu, ile, val, trp, phe,met,thr, lys, his Aminoacizi neesentiali- glu, ala, asp Aminoacizi semiesentiali sau conditional indispensabili care in anumite conditii (malnutritie, stari septice…) pot deveni esentiali: arg, pro, ser, tyr, cys, gly



Chiralitatea. Definiţia?

AMINOACIZI NATURALI





 

 

Reprezinta pH-ul la carea sarcina neta a minoacidului este nula La pH=pI solubilitatea aminoacizilor este minima pI=(pKa1+pKa2)/2 pI pt aminoacizii monoamino-monocarboxilici ~6 pI pt aminoacizii monoamino-dicarboxilici ~3 pI pt aminoacizii diamino-monocarboxilici ~10

Calculul ph isolectric pentru Histidină







Tb sa stiti sa calculati pI pt toti aa mai speciali (arg, his, glu, lis,leu..) Tb sa stiti cum este ionizat un tripeptid,…la un anumit pH nu tb sa invatati pka-urile

Valorile pK şi pI ale aminoacizilor Aminoacid

pK1

pK2

1. Glicocol 2. Alanina 3. Valina 4. Leucina 5. Izoleucina 6. Fenilalanina 7. Prolina 8. Triptofan 9. Serina 10.Treonina 11.Tirozina 12.Cisteina 13.Metionina 14.Asparagina 15.Glutamina 16.Acid aspartic 17.Acid glutamic 18.Histidina 19.Lizina 20.Arginina

2,34 2,35 2,32 2,36 2,36 1,83 1,99 2,38 2,21 2,63 2,20 1,71 2,28 2,02 2,17 2,09 2,19 1,82 2,18 2,17

9,60 9,69 9,62 9,60 9,68 9,13 10,60 9,38 9,15 10,43 9,11 10,78 9,21 8,80 9,13 9,82 9,67 9,17 8,95 9,04

pKR

10,07 8,33

3,86 4,25 6,00 10,53 12,48

PI 5,97 6,02 5,97 5,98 6,02 5,98 6,10 5,88 5,68 6,53 5,65 5,02 5,75 5,41 5,65 2,97 3,22 7,58 9,74 10,76





 

 

Decarboxilarea aa (histamina, GABA, cadaverina, etanol amina, cisteamina) La gruparea amino: dezaminare, alchilare, acilare, formare baze Schiff) Oxidarea (cisteina-cistina), lizina-alizina Esterificarea gruparilor hidroxil cu acidul fosforic Condensarea aa cu formare de peptide !!!!nu uitati sa scrieti reactiile prin care se obt acesti compusi







are o structură plană, rigidă, datorită conjugării electronice de tip p- (electronii p ai atomului de N cu electronii  ai dublei legături -CO-) legătura -CO-NH- capătă caracter parţial de dublă legătură (40%), ceea ce împiedică rotaţia liberă a substituenţilor legaţi la atomii implicaţi în dubla legătură. gruparea -NH- din legătura peptidică nu ionizează (necedând sau neacceptând un proton) ea putând fi implicată doar în legături de hidrogen.





Sunt permise rotatiile libere in jurul axelor C-CO şi NH- C. Unghiul de rotaţie depinde de structura catenelor laterale (R) legate la carbonul . (important inorganizarea structurii proteice în spaţiu) Atomii de C, datorită caracterului partial de dublă legătură, pot adopta o poziţie cis sau trans. (proteinele naturale- trans)

 



 

Prezinta două forme redusă (GSH) reprezintă forma activă si oxidata (GSSG). Oxidarea glutationului se poate realiza neenzimatic (în prezenţă de ioni de cupru sau fier): 2GSH  G-S-S-G + 2H+ + 2eÎn forma sa redusă glutationul serveşte la descompunerea apei oxigenate (H2O2) cât şi a peroxizilor de natură lipidică (R-OOH) protejând astfel membranele celulare de acţiunea oxidantă a acestora: R-OOH + 2GSH R-OH + HOH + G-S-S-G GSH-Px Reducerea formei oxidate a glutationului se face în prezenţa enzimei glutation reductază (NADPH dependentă) astfel: G-S-S-G + NADPH + H+ 2GSH+ NADP+ glutation reductază





    

glutationul funcţionează ca un sistem redox, putând exista în forma redusă (GSH) şi/sau oxidată (GSSG). Participă la transformarea methemoglobinei Hb(Fe3+) în hemoglobină Hb(Fe2+) inactivează insulina prin desfacerea legăturilor disulfurice din structura acesteia participă, alături de alţi compuşi la neutralizarea unor substanţe nocive endogene sau exogene transportă aminoacizii din spaţiul extracelular în citosol este implicat în procesul de biosinteză a acidului ascorbic şi a leucotrienelor previne oxidarea grupărilor -SH din centrul activ al unor enzime

 



 

 



Peptide cu rol hormonal Hormonii hipofizei posterioare, oxitocina şi vasopresina ; sunt nonapeptide. Oxitocina exercită acţiune contractilă asupra musculaturii netede din uter, iar vasopresina participă la homeostazia osmolarităţii şi a volumului fluidului extracelular. Hormonii hipotalamici (factorii de eliberare sau de inhibare a eliberării hormonilor hipofizari) sunt peptide mici, uneori cu structură atipică. De exemplu, TRH (hormonul eliberator de tireotropină) este piroglutamil-histidil-prolinamidă. Parathormonul şi calcitonina sunt peptide ce participă la reglarea metabolismului calciului. ACTH (corticotropina) este un peptid ce controlează dezvoltarea cortexului adrenalelor. Angiotensina II este un octapeptid cu rol hipertensiv. Endorfinele şi encefalinele sunt peptide de mărimi variabile, sintetizate în creier cu roluri deosebite în comportament, memorie, învăţare, durere, somn,. Peptidele antibiotice sunt sintetizate de microorganisme. Au o structură peptidică, uneori ciclică şi pot conţine Daminoacizi. De exemplu, actinomicina D este formată din două pentapeptide; gramicidina S este un decapeptid atipic, etc