1. aminoacizi curs
TRANSCRIPT
-
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
-
7/25/2019 1. Aminoacizi curs
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$ic acti%eamine histamina#
-
7/25/2019 1. Aminoacizi curs
3/60
&in ' ()) de aa care se a*l n natur:
+ ) aa naturali sunt proteinogeni,
specificai prin codul genetic
dintre care . aa sunt eseniali or$anismul nu i
sintetizeaz#
-
7/25/2019 1. Aminoacizi curs
4/60
/tructura aa proteino$eni
Formula general:
+ 0. aa
+ 1n iminoacidprolina#
R CH COOH
NH2
H2C
H2N+
CH2
CH2
CH
COO
-
-
7/25/2019 1. Aminoacizi curs
5/60
Aminoacizi ali*atici
!licina !l2 !# 3epolar
Alanina Ala A# 3epolar
4alina 4al 4# 3epolar
5eucina 5eu 5# 3epolar
Izoleucina Ile I# 3epolar
H CH COO-
NH3+
CH3
CH COO-
NH3+
CH CH COO-
NH3+
H3C
CH3
CH2
CH COO-
NH3+
CH
CH3
H3
C
CH CH COO-
NH3+
CH2
H3C
CH3
-
7/25/2019 1. Aminoacizi curs
6/60
Aminoacizi aromatici
6enilalanina Phe 6#
3epolar
7irozina 72r 8#Polar ne9ncrcat
7ripto*an 7rp # 3epolar
CH2
CH COO-
NH3+
HO
NH
CH2
CH COO-
NH3+
CH2
CH COO-
NH3+
-
7/25/2019 1. Aminoacizi curs
7/60
Aminoacizi cu grupri hidroxil
/erina /er /#
Polar ne9ncarcat
7reonina 7hr 7#
Polar ne9ncrcat
CH2
CH COO-
NH3+
HO
CH CH COO-
NH3+
H3C
OH
-
7/25/2019 1. Aminoacizi curs
8/60
Aminoacizii dicaroxilici
Aspartat Acid aspartic# Asp
Polar ncrcat ne$ati%
!lutamat Acid $lutamic#!lu ;#
Polar ncrcat ne$ati%
CH2
CH COO-
NH3+
O-OC
CH2
CH COO-
NH3+
CH2
O-OC
-
7/25/2019 1. Aminoacizi curs
9/60
Amidele aminoacizilordicaroxilici
Aspara$ina Asn 3# Polar ne9ncrcat
!lutamina !ln
-
7/25/2019 1. Aminoacizi curs
10/60
Aminoacizi azici
5izina 52s =# Polar ncrcat poziti%
Ar$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
+
-
7/25/2019 1. Aminoacizi curs
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
-
7/25/2019 1. Aminoacizi curs
12/60
"minoacizi
Prolina Pro P# 3epolar
H2C
H2N
+
CH2CH2
CH
COO-
-
7/25/2019 1. Aminoacizi curs
13/60
Aminoacizii esenialinu se sintetizeaz n or$anism#
%alina leucina Izoleucina
lizina metionina treonina
*enilalanina tripto*anul i histidinase procur din alimente
4alina5eucinaIzoleucina
6enilalanina7ripto*an7reonina5izinaHistidinametionina
-
7/25/2019 1. Aminoacizi curs
14/60
-
7/25/2019 1. Aminoacizi curs
15/60
Acti#itatea optic a aminoacizilor
Cu excepia glicinei toi aminoacizii naturalisunt optic acti#i
R CH COO-
NH3+
H C
COO
-
R
NH3+
HC
COO
-
R
H3N+
D-aminoacid L-aminoacid
-
7/25/2019 1. Aminoacizi curs
16/60
-$n structura proteinelor sunt
%& -aminoacizi
-
7/25/2019 1. Aminoacizi curs
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
-
7/25/2019 1. Aminoacizi curs
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!
-
7/25/2019 1. Aminoacizi curs
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
-
7/25/2019 1. Aminoacizi curs
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 %&*.,
-
7/25/2019 1. Aminoacizi curs
21/60
Aminoacizii a au rol de sistem tampon
+ au $rpare cu caracter acid
+ au $rupare cu caracter bazic
-
7/25/2019 1. Aminoacizi curs
22/60
pH izoelectric
pI pH la care ncrcarea electric a aaeste zeroC+ sarcina D este e$al cu sarcina -# i+ aa nu mi$reaz n c9mp electricE
5a pI solubilitatea aa este minim
-
7/25/2019 1. Aminoacizi curs
23/60
pH izoelectric
important pentrusepararea aa prin electroforez
-
7/25/2019 1. Aminoacizi curs
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% =
+=
+=
-
7/25/2019 1. Aminoacizi curs
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%
=
+
=
+
=
-
7/25/2019 1. Aminoacizi curs
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=
+=
+=
-
7/25/2019 1. Aminoacizi curs
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
-
7/25/2019 1. Aminoacizi curs
28/60
5a pH *iziolo$ic
resturile aspartil (i glutamil au sarcinanet negati#
resturile lizil) histidil (i arginil au
sarcina poziti#E
-
7/25/2019 1. Aminoacizi curs
29/60
Aminoacizi deri%ai
CH2
CH COO-
NH3+
CH2
CHH2C
OHH3N+
H2C
H2N+
CH2
CH
CH
COO-
OH'-8ido9i polin
-8ido9i lizin
CH2
CH COO-
NH3+
CH2
CH2
H3N
+
Onitin
CH2
CH COO-
NH3+
CHO-OC
COO
-
Acid cabo9i glutamic
-
7/25/2019 1. Aminoacizi curs
30/60
-
7/25/2019 1. Aminoacizi curs
31/60
Proprietile aa
5e$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
-
7/25/2019 1. Aminoacizi curs
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
-
7/25/2019 1. Aminoacizi curs
33/60
"nteraciunile hidrofoe
$ruprile nepolare se asociaz reduc9ndu-se laminimum contactul lor cu apa
5adicalii aminoacizilor pot fi polari sau nepolari.
-
7/25/2019 1. Aminoacizi curs
34/60
Peptide
-
7/25/2019 1. Aminoacizi curs
35/60
eptide rodu(i de policondensare a aa
%egtura peptidic se formeaz prin eliminare de
-23 $ntre 2 aa
CH2 CH3N+
N CH2
O
H
COO-
L"gtua p"ptidic
)licil-glicin
-
7/25/2019 1. Aminoacizi curs
36/60
legtura peptidic are caracter parial de
dul legtur
C
-
7/25/2019 1. Aminoacizi curs
37/60
O
C N
H
R
CC
C
N
O
H
H
Planul leg!u"ii amidice
Radicalii aminoacizilo"
C
-
7/25/2019 1. Aminoacizi curs
38/60
7i#ersitatea peptidelor
dat de modul de combinare a celor ) aa
&ipeptide simple sau miFte# 7rei aa *ormeaz G tripeptide Polipeptide
Peptidele ncep cu captul 3-terminalE Peptidele sunt deri%ai acilai ai aa >-terminal
Captul N-t"minal Captul C-t"minal
H3N+
CH
R%
CO NH CH
R2
CO NH CH
R3
CO HN CH
R'
CO NH CH
R
CO NH CH
R,
COO-
-
7/25/2019 1. Aminoacizi curs
39/60
lutationul -$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
-
7/25/2019 1. Aminoacizi curs
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
-
7/25/2019 1. Aminoacizi curs
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- $n -:
?et Hb 6e(D# D !-/H Hb 6eD# D !-/-/-! D HD
-
7/25/2019 1. Aminoacizi curs
42/60
8"nacti#eaz insulinaprin des*acerea
le$turilor de sul* din molecula acesteiaC
-
7/25/2019 1. Aminoacizi curs
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
-
7/25/2019 1. Aminoacizi curs
44/60
;lutationul este un indicator sensiilal funcionalitii celulelor
-
7/25/2019 1. Aminoacizi curs
45/60
>ursul
-
7/25/2019 1. Aminoacizi curs
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#
-
7/25/2019 1. Aminoacizi curs
47/60
precursor PR; ProopiomelanocortinL JK aa#
$ena se eFprimL n lobul anterior si intermediar din adenohipo*izL
procesare n adenohipo*izL
PB?> 0-0(M#
A>7H 0-(.# -LH ('2-%3'!
-75H (%-%3! CL1 (%0-3! -LH ('2-%&%! "ndofina (%&'-%3'!
-75H (0'-%&%! -"ndofina (%&'-%%0!
-"ndofina (%&'-%%.!
-
7/25/2019 1. Aminoacizi curs
48/60
=ndorfinelesunt neuropeptide
cu aciuni asemntoare cu ale
Morfinei
principiu acti% eFtras din opiu, compus cu aciuneanalgezic (i euforic
-
7/25/2019 1. Aminoacizi curs
49/60
Primele opioide descoperite au *ost cele dou
pentapeptide numite encefaline secretate de
celulele croma*ine din medulosuprarenalE
H3N+
48 )l; )l; 8" 7"t COO-
H3N+
48 )l; )l; 8" L"u COO-
-
7/25/2019 1. Aminoacizi curs
50/60
=ndorfinele se lea$ 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
-
7/25/2019 1. Aminoacizi curs
53/60
Cine stimuleaz producerea de
endorfine >>>
eFercitiile *izice repetate i prelun$ite
stresul i durerea sunt cei mai ntalnii *actoricare duc la eliberarea de endor*ineE
anumite m9ncruri, precum ciocolata i ardeii
iui
acupunctura, terapia prin masa, seFul
-
7/25/2019 1. Aminoacizi curs
54/60
+ producerea de endor*ine
%ariaza de la o persoana la alta
-
7/25/2019 1. Aminoacizi curs
55/60
Peptide cu rol hormonal radi?ininaa$ent hipotensi%
angiotensina "" stimuleaz secreia de aldosteroneste a$ent hipertensi%E
@asopresinaeste antidiureticE
-
7/25/2019 1. Aminoacizi curs
56/60
3"'3C"4A
-
7/25/2019 1. Aminoacizi curs
57/60
A7--4A/BPR;/I3A>reaza stari de
beatitudine sieFtaz, *iindsecretat in
cantitati maimari inimbratisari sausub in*luenta
*eromonilorE
-
7/25/2019 1. Aminoacizi curs
58/60
6;3I5;7I5A?I3A P;A#
;/7; >B3/I&;RA7A ?B5;>15A &RA!B/7;I
B4u exista nici un duiu in mintea mea ca atunci cand
-
7/25/2019 1. Aminoacizi curs
59/60
4u exista nici un duiu in mintea mea ca atunci canddoua persoane sunt atrase una de cealalta se
declanseaza o serie de Bcascade iochimice care
determina intr&un final aparitia a ceea ce numimdragoste./Oames einrich, Pro*essor at the 1ni%ersit2 o*
>ali*ornia, /an &ie$o#
-
7/25/2019 1. Aminoacizi curs
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"