Amminoacidi Flashcards
Cosa sono gli amminoacidi?
Sono composti organici caratterizzati da un GRUPPO AMMINICO e un GRUPPO CARBOSSILICO.
Gli aa hanno una struttura generale: il C è un centro chirale che ha 4 sostituenti diversi (gruppo amminico a sinistra, gruppo carbossilico a destra, H in alto e gruppo R in basso) che possono disporsi nello spazio in due modi quindi ogni aa ha DUE STEROISOMERI definiti ENANTIOMERI (l’uno l’immagine speculare dell’altro)
Gruppi funzionali
Gli aa vengono indicati con codici a tre o una lettera. Ci sono 20 aa che fanno parte delle proteine e possono essere classificati in base al gruppo R
Gruppi R alifatici, non polari
7 aa.
GLICINA (G, Gly): non chirale (due H), catena laterale più piccola
ALANINA (A, Ala): CH₃
VALINA (V, Val): catena ramificata (CH legato a due CH₃)
LEUCINA (L, Leu): omologo superiore valina (CH₂ in più)
ISOLEUCINA (I, Ile): CH₃ legato a C beta invece al C gamma
METIONINA (M, Met): contiene ZOLFO (importante per la sintesi proteica)
PROLINA (P, Pro): IMMINOACIDO, N legato ad un CICLO CARBONICO a 5 (struttura rigida)
Gruppi R polari, non carichi
5 aa. Contengono OSSIGENO.
SERINA (S, Ser): CH₃ di Ala sostituito da CH₂OH, FOSFORILABILE
TREONINA (T, Thr): omologo superiore Ser, FOSFORILABILE
Thr e Ser hanno OH che possono formare LEGAMI H
CISTEINA (C, Cys): contiene ZOLFO, può formare legami deboli con O₂ e N, può formare PONTI DISOLFURO che stabilizzano la struttura mediante reazioni redox
ASPARAGINA (N, Asn): GRUPPO AMMIDICO
GLUTAMMINA (Q, Gln): GRUPPO AMMIDICO
I gruppi ammidici di Asn e Gln possono andare incontro a IDROLISI
Gruppi R aromatici
3 aa.
FENILALANINA (F, Phe): completamente NON POLARE
TIROSINA (Y, Tyr): porzione IDROFOBICA e porzione IDROFILICA (OH)
TRIPTOFANO (W, Trp): ANELLO INDOLICO (anello benzenico 6 e anello pirrolico 5 condensati)
Gruppi R carichi positivamente
3 aa.
LISINA (K, Lys): ha DUE GRUPPI AMMINICI uno legato a C alfa e uno legato a C epsilon che in acqua vanno incontro a IONIZZAZIONE
ARGININA (R, Arg): GRUPPO GUANIDINICO (C al centro di tre atomi di N)
ISTIDINA (H, His): ANELLO IMIDAZOLICO (due N separati da CH in un anello a 5)
Gruppi R carichi negativamente
2 aa.
ACIDO ASPARTICO/ASPARTATO (D, Asp): GRUPPO CARBOSSILICO
ACIDO GLUTAMMICO/GLUTAMMATO (E, Glu): GRUPPO CARBOSSILICO
Zwitterione
Aa sciolto in acqua diventa una zwitterione che può agire come ACIDO o come BASE (anfoliti).
A pH fisiologico gli aa hanno gruppo COO⁻ e gruppo NH₃⁺.
Lo stato di IONIZZAZIONE degli aa dipende dal pH.
pH ACIDO: AA CARICO POSITIVAMENTE
AUMENTANDO il pH quindi aggiungendo OH⁻ si favorisce la DISSOCIAZIONE del gruppo COOH quindi si forma lo ZWITTERIONE.
A pH 2 si ha un EQUILIBRIO tra le forme PROTONATA e ZWITTERIONICA.
AUMENTANDO il pH si favorisce la DEPROTONAZIONE del gruppo NH₃⁺ e la forma dominante diventa quella CARICA NEGATIVAMENTE.
A pH 9 si ha un EQUILIBRIO tra le forme NEUTRA e DEPROTONATA
Curve di titolazione
Prima si titola la funzione carbossilica poi quella amminica
Curva di titolazione della glicina
Dopo 0.5 eq di OH⁻ si raggiunge il pKa del gruppo COOH.
Dopo 1 eq di OH⁻ si raggiunge la forma ZWITTERIONICA. In corrispondenza di questo VALORE DI pH si individua il PUNTO ISOELETTRICO (pI) ossia il valore di pH al quale un aa è ELETTRICAMENTE NEUTRO (carica netta=0).
Si procede con la titolazione: dopo 1.5 eq di OH⁻ si raggiunge il pKa della FUNZIONE AMMINICA.
Dopo 2 eq di OH⁻ si raggiunge la forma CARICA NEGATIVAMENTE dell’aa.
pI: pK₁+pK₂/2= 5.97 (pK relativo alle funzioni ionizzabili)
Curva di titolazione dell’istidina
Si parte da pH ACIDO da una forma con CARICA NETTA +2: COOH INDISSOCIATO e DUE FUNZIONI AMMINICHE PROTONATE.
Si aggiungono eq di OH⁻ e si favorisce la DISSOCIAZIONE di COOH: carica +1.
Poi ci si sposta verso la forma ZWITTERIONICA con la DISSOCIAZIONE di NH₃⁺ della catena laterale: carica 0.
Poi si ottiene la forma CARICA NEGATIVAMENTE con la DISSOCIAZIONE dell’altro NH₃⁺: carica -1.
pI: pKr+pK₂/2= 7.59 (pK che precedono e seguono la forma zwitterionica)
Curva di titolazione dell’acido glutammico
Si parte da pH ACIDO dove la forma predominante è quella CARICA POSITIVAMENTE (+1).
Si aggiungono eq di OH⁻ e si raggiunge la forma ZWITTERIONICA (a 1 eq di OH⁻, carica 0).
Poi si favorisce la DISSOCIAZIONE del COOH della catena laterale. A 2 eq di OH⁻ si ha la forma con carica -1 (2 cariche - e 1 carica +).
Poi si raggiunge la forma con carica -2 dal momento che NH₃⁺ viene DEPROTONATO.
pI: pK₁+pKr/2= 3.22
Aa essenziali
L’organismo non è in grado di sintetizzarli quindi devono essere introdotti con la dieta: Val, Leu, Ile, Trp, Phe, Thr, His, Lys e Met.
Arg, Tyr, Cys e His: essenziali nell’infanzia e nello sviluppo
Aa semi-essenziali
Possono essere sintetizzati dall’organismo ma gli aa essenziali devono essere introdotti in quantità superiore al fabbisogno per compensare la produzione: Tyr da Phe, Cys da Met
Aa non essenziali
Sintetizzati dall’organismo senza bisogno di introduzione dall’esterno: Gly, Ser, Pro, Gln, Arg, Ala, Asp, Asn, Glu
