Propedeutica, Amminoacidi (teoria) Flashcards
Qual è la differenza tra peptide e proteina?
Il peptide ha meno di 60 aa
Qual è la classificazione dei peptidi?
Dimmi la struttura basilare di tutti gli amminoacidi
A cosa si riferisce la configurazione D/L degli amminoacidi?
D e L non indicano la capacità di ruotare la luce polarizzata (come negli altri composti organici) ma si riferiscono alla posizione del gruppo Amminico dell’amminoacido.
Se NH3+ è a sinistra—-> L
Se NH3+ è a destra—-> D
Nelle proteine trovo gli amminoacidi in configurazione L o D? Perché?
Trovo solo gli L-amminoacidi Perchè:
1) gli enzimi, essendo stereoselettivi, riconoscono solo la forma L (Perchè è più solubile o in acqua)
2) causalità: ad un certo punto abbiamo iniziato a sintetizzare solo la forma L
Cosa sono le regole di Cahn e Ingold Prelog (CIP)
Servono per determinare la configurazione (R/S) del carbonio alfa (che è uno stereo centro).
Che configurazione (R/S) hanno la maggior parte degli amminoacidi?
Quasi tutti i nostri aminoacidi sono in configurazione S Perchè:
- NH3+ ha priorità 1
-COO- ha priorità 2
- R ha priorità 3
L’unica eccezione è data dalla R-cisteina (infatti:
-R ha priorità 2 perchè c’è lo S che vince su O)
La proprietà di ruotare la luce polarizzata verso destra (destrogiri)
o verso sinistra (levogiri) è uguale per tutti i 20 amminoacidi naturali?
No
Quanti sono gli amminoacidi proteici?
20
(Si dividono in essenziali e non essenziali)
Qual è l’unica differenza nella struttura dei 20 amminoacidi proteici?
La catena laterale R
Dimmi 6 cose sulla forma zwitterionica di un amminoacido?
- deriva dal termine tedesco ione ibrido
-la trovo in soluzione - si ha da ph 7 a 9
- il gruppo amminico è proto nato mentre il gruppo carbossilico è deprotonato
- ha carica netta zero
-ha comportamento anfotero: si può
comportare sia come base
(accettori di protoni) sia come
acido (donatori di protoni) in base a con chi reagisce
Come sono il gruppo amminico e il gruppo carbossilico di un amminoacido a ph molto acido? Qual è la carica netta dell’aa?
Come sono il gruppo amminico, il gruppo carbossilici di un amminoacido a pH molto basico? È la carica netta?
Descrivi il passaggio della forma di un amminoacido da ph molto acido a ph molto basico
-A ph molto acido il gruppo amminico e il gruppo carbossilico entrambi protonati.
Se aumento il ph pian piano il gruppo carbossilico (che è un acido più forte del gruppo amminico) inizia a perdere un H+, in particolare il punto di contatto tra la curva rosa e quella azzurra del grafico indica il punto in cui metà amminoacido ha il gruppo carbossilici protonato e l’altra metà ha il gruppo carbossilici deprotonato.
-da ph 7 a ph 9 ho la forma zwitterionica (quindi il gruppo carbossilico è deprotonato e il gruppo amminico è protonato). Se supero il ph di 9 pian piano il gruppo amminico inizia a perdere l’H+ (in particolare il punto del grafico in cui si incontrano la curva azzurra e quella verde indica il punto in cui metà aminoacido ha il gruppo amminico protonato e l’altra metà ha il gruppo amminico deprotonato)
-a ph molto basici il gruppo amminico perde definitivamente l’H+ (quindi ho entrambi i gruppi deprotonati)
Perché il gruppo amminico e il gruppo carbossilici di un amminoacido sono più acidi dei gruppi amminici e carbossilici di un’ammina e un acido carbopssilico isolati?
Perché il gruppo amminico il gruppo carbossilici di un amminoacido si influenzano rispettivamente grazie all’effetto induttivo elettron-attrattore. Così ciascuno dei due gruppi rende più facile per l’altro perdere lo ione H+.
In particolare:
-a ph acido NH3+ esercita l’effetto elettron attrattore su COOH perchè attira gli elettroni del gruppo carbossilico facilitando la perdita dell’H legato all’O. (Quindi NH3+ stabilizza la carica negativa che si verrebbe a creare sull’ossigeno del gruppo carbossilici dopo che esso ha ceduto l’H+)
- a ph basico il gruppo COO- esercita l’effetto elettron attrattore sul gruppo NH3+ facilitando la perdita dell’H dal gruppo amminico, che così diventa NH2. Quindi COO- destabilizza il gruppo amminico protonato per ottenere NH2
Cosa indica la curva di titolazione?
Lo stato ionico dell’amminoacido sulla base del pH
Cos’è il punto isoelettrico?
È quel valore di pH al quale tutto l’amminoacido è presente in soluzione in forma zwitterionica.
Il punto isoelettrico è dato dalla media delle pka del gruppo amminico, carbossilico e delle eventuali catene laterali polarizzate
Qual è la carica netta dell’amminoacido se:
-ph < pI
-ph> pI
Cosa indicano le regioni azzurre di questo grafico?
Sono le regioni tampone—-> ossia l’intervallo di pH in cui l’amminoacido a massimo potere tamponante (infatti l’amminoacido avrà metà popolazione con il gruppo carbossilico o amminico protonato e metà in cui tale gruppo è deprotonato, in questo modo potrà accettare un protone in base alla variazione di pH e lo farà molto facilmente).
Cosa sono la pka1 e la pka2 nelle titolazioni degli amminoacidi?
Sono dei punti di flesso della curva di titolazione.
In particolare pka1 è relativa al gruppo carbossilico (perché è un acido più forte dal gruppo amminico, quindi perde prima l’H+) e indica il punto tra la forma totalmente protonata e quella zwitterionica
Invece la pka2 è relativa al gruppo amminico e indica il punto tra la forma zwitterionica e la forma totalmente deprotonata
La glicina è un buon tampone?
No perchè a ph fisiologico che è intorno a 7, non ha un gran potere tamponante (infatti a ph 7 la curva di titolazione non tocca la regione tampone).
La stessa cosa vale per tutti gli altri aminoacidi con R apolare (perchè l’andamento della loro curva di titolazione è simile a quella della glicina)
Qual è l’andamento della curva di titolazione nelle regioni tampone?
La curva si appiatisce nelle zone tampone, intorno alle pKa, perché l’azione tamponante
limita la variazione di pH, mentre fuori dale zone tampone la curva cresce linearmente.
Spiegami l’andamento della curva di titolazione della glicina
A ph acido ho il gruppo amminico e carbossilico protonati.
Man mano che aumenta il pH, il gruppo carbossilici inizia a perdere l’H+.
In corrispondenza della pka1 ho metà popolazione dell’amminoacido con gruppo carbossilico protonato e metà con gruppo carbossilico deprotonato.
In corrispondenza di Pi il gruppo carbossilico è totalmente deprotonato e il gruppo amminico è ancora protonato.
Man mano che aumenta il ph il gruppo amminico inizia a perdere l’H+.
In corrispondenza della pka2 o metà popolazione dell’amminoacido con il gruppo amminico protonato e metà con il gruppo amminico deprotonato.
A ph molto basici il gruppo amminico è totalmente deprotonato (come il gruppo carbossilico
Spiegami l’anda,mento della curva di titolazione del glutammato
Nota: pi è la media tra pka1 e pkr
Quante pka ha la curva di titolazione dell’acido aspartico?
Mi prevedi l’ordine di deprotonazione?
Ha 3 pka
Mi descrivi la curva di titolazione dell’istidina?
Perchè l’istidina è un buon tampone’
1)Perchè la pka della catena laterale è circa 6, quindi la regione tampone della pkar include anche il ph 7 (ph fisiologico). Di conseguenza quindi l’istidina potrà facilmente cedere o acquisire un protone sulla sua catena laterale, andando
quindi a tamponare le variazioni di ph che avvengono nelle nostre cellule
Questo vuol dire che l’istidina a ph 7 ha un buon potere tamponante
2) l’istidina presenta una carica positiva sull’anello laterale che può addirittura stabilizzarsi
per risonanza, questo è anche un altro motivo per cui l’istidina ha un ottimo potere tamponante
Cosa misura l’idrofobicità relativa?
È la misura della variazione di energia libera.
In particolare più la variazione di energia libera è negativa più è solubile l’amminoacido.
Es. l’arginina (R ha il più elevato grado di solubilità)
Il triptofano (W) ha il più basso grado di solubilità
Dove si trova l’amminoacido se è
-idrofobico
-idrofilico
- se un amminoacido è molto idrofobico, si trova dentro la proteina
-se un amminoacido è idrofilo, si trova all’esterno della proteina e l’aiuta a rimanere in soluzione
Dimmi 3 amminoacidi rari
Desmosina
Selenometionina
Seleoncisteina
Dimmi 4 cose sulla desmosina
-è un amminoacido raro
-è formata da: un residuo di lisina, 3 residui di allisina e al centro ha un nucleo piridinico
-la troviamo solo nella proteina dell’elastina( in questo caso la desmosina crea dei cross link nei precursori dell’elastina, detti tropoelastina, i quali andranno a formare delle interazioni tra i filamenti di elastina. Questi filamenti di elastina daranno le caratteristiche strutturali di questa proteina che conferirà elasticità sl tessuto connetivo)
-La Desmosina la possiamo trovare anche nei liquidi biologici, ad esempio nell’urina o nel plasma. La
Desmosina è diventata un importante markerdiagnostico di varie patologie (in particolare quelle polmonari, es.fibriosi cistica)
dove abbiamo un danneggiamento del tessuto connettivo.
Dimmi 4 cose sulla selenometionina
-la sua sintesi non è intenzionale
-è creata dagli enzimi della metionina
-Ha una reattività simile alla metionina
-Viene utilizzata in cristallografia
Dimmi 2 cose sulla selenocisteina
-è considerata il 21º amminoacido proteico perché è contenuta in 25 proteine umane coinvolte in processi antiossidanti
-A una struttura simile alla cisteina, ma deriva dalla serina
Che tipo di legame è il legame peptidico?
È un legame ammidico (sostituzione nucleofila aciclica tra gruppo carbossilico di un aa e gruppo amminico di un altro aa con formazione di una molecola di acqua= condensazione)
Come si scrive una catena di amminoacidi?
Per convenzione tutte le volte che noi dobbiamo riportare una catena di amminoacidi dovremo utilizzare una
direzionalità che va dal N terminale cioè dall’ amminoacido che ha un gruppo amminico libero a un carbossi
terminale cioè quell’amminoacido che avrà un gruppo carbossilico libero.
Dimmi 3 caratteristiche del legame peptidico
-è una via di mezzo tra legame singolo e doppio legame (per questo tra le strutture di risonanza del legame peptidico c’è quella in cui si forma una parziale carica positiva sull’N del gruppo amminico e una parziale carbonica negativa sull’O del gruppo carbossilico
-C ed N coinvolti nel legame sono ibridati sp2 (quindi quella parte di molecola è planare
-è rigido (quindi non si possono effettuare rotazioni attorno ad esso)
Una catena di amminoacidi è in grado di ruotare attorno al legame peptidico?
No, non si può ruotare perchè legame peptidico è rigido, quindi non consente rotazioni attorno ad esso.
Nonostante questo, però, gli amminoacidi possono ruotare attorno al carbonio alfa. Così si vengono a creare due differenti disposizioni degli amminoacidi attorno al legame peptidico (cis e trans).
Che conformazione è questa?
È la conformazione proibita per la sovrapposizione sterica
Cosa indica il grafico di Ramachandran?
- mette in relazione φ e ψ
- in particolare:
Le zone bianche: combinazioni di angoli che non saranno mai ammesse all’interno delle
proteine perché ci saranno degli ingombri sterici che non saranno ammissibili
Le zone verde chiaro: rappresentano quelle coppie di angoli ammesse ma che comunque avranno delle interazioni di ingombro
sterico che potranno destabilizzare la struttura,
Le zone verde scuro: coppie di angoli che
saranno sempre permesse all’interno delle proteine,
Quali sono i due stati in cui esiste l’emoglobina?
Cosa succede quando l’Hb passa dallo stato T allo stato R?
nel momento in cui
l’ossigeno si lega all’emoglobina, l’emoglobina cambia
conformazione passando allo stato R.
Durante questo processo cambiano le interazioni intersubunitarie tra quei tre amminoacidi che prima
stabilizzavano lo stato T. In seguito
cambierà l’interazione tra altri amminoacidi e questa sarà la base del cambio conformazionale della proteina.
Tra l’altro il gruppo eme è legato alla struttura dell’emoglobina grazie alla presenza di un residuo dell’Istidina (Istidina prossimale), quando l’ossigeno lega l’eme, la struttura dell’eme diventa planare e quindi l’eme trascina questo residuo d’Istidina, ovviamente
l’Istidina si sposta e questo medierà il cambio conformazionale dell’emoglobina.
Cos’è l’anemia falciforme?
l’anemia falciforme è una patologia ereditaria estremamente grave dovuta a una strana forma di emoglobina: “emoglobina S”.
Questa strana forma deriva dal cambio di un solo
amminoacido: cambiando un Glutammato in Valina. Succede che nello stato S, due residui di Valina vengono esposti sulla stessa superficie della molecola e se si avvicina un’altra emoglobina che invece espone un residuo di Fe nilanina e Leucina ci può essere un processo di aggregazione tra questi quattro amminoacidi che porta ai
problemi che sono presenti nell’anemia falciforme e Il globulo rosso prende questa forma a falce e non può più trasportare l’ossigeno.
Dimmi 4 conseguenze dell’anemia falciforme
• Occlusione capillare
• Aumentato rischio di infarto e ictus
• Infezioni batteriche
• Anemia (perché il globulo rosso a forma di falce non è in grado di trasportare l’ossigeno)
Qual è la differenza tra alfa, beta, gamma amminoacidi?
A ph 7 qual è la carica di glicina e cisteina, sapendo che pi glicina è 6 e pi cisteina è 5?
A ph 5.5 qual è la carica di glicina e cisteina, sapendo che pi glicina è 6 e pi cisteina è 5?
Che reazione può dare il gruppo amminico (legato al C alfa) di un amminoacido?
Sostituzione nucleofila acilica—-> -NH2 si comporta da nucleofilo
Es.
Che reazione dà la prolina?
Idrossilazione (aggiunta di un gruppo -OH all’anello della prolina) per ottenere idrossi- prolina.
Questa reazione è molto utile per la formazione del collagene
Quali amminoacidi danno la fosforilazione?
Tirosina treonina e serina
Consiste nell’aggiunta di un gruppo fosfato all’OH con formazione di un estere fosforico
Che amminoacido da l’N-glicosilazione?
Asparagina.
Consiste nell’aggiunta di uno zucchero sul gruppo amidico dell’asparagina.
Questa reazione avviene se c’è la sequenza consenso:
Che reazione da la lisina?
Acetilazione: si aggiunge un gruppo acetile al gruppo NH2 della lisina.
Questa reazione è importante per disassemblare e assemblare la cromatina
Cosa si ottiene dall’ossidazione dalla cisteina?
Ottengo la cistina e la formazione di ponti di solfuro
