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