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Université D’Oran Faculté de Médecine et de chirurgie dentaire - Cours de Biochimie - Dr. Nachi Mourad. Année Universitaire 2010-2011

acides aminés 1

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acides aminés 1

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  • Universit DOranFacult de Mdecine et de

    chirurgie dentaire

    - Cours de Biochimie -

    Dr. Nachi Mourad.Anne Universitaire 2010-2011

  • PROTEINES

    ACIDES AMINES

  • Objectifs dapprentissage

    tudier la structure des acides amins.

    tudier la forme ionique des acides amins.

    Comprendre les proprits physicochimiques des acides amins.

  • Les acides amins, lments de construction des protines

    La base de la diversit des protines partir de 20 acides amins

    Capacit de polymrisation.

    Caractristique acido-basique.

    Varit des chanes latrales.

    Chiralit des molcules.

  • Les proteines sont une classe de molcules biologiques macromolcules de premire importance (du grec proteios).

    100 000 protines diffrentes chez lhomme.

    Linformation pour fabriquer ces protines est contenue dans le gnome.

    Les protines sont des polymres dacides amines.La squence en acide amins dtermine la structure primaire

    de la protine

    Elles sont impliques aussi bien dans les structures des organismes eucaryotes, protocaryotes et viraux, que dans leur fonctionnement ( enzymes, transport, anticorps).

    INTRODUCTION

  • Structure gnrale dun acide amin

    Fonction carboxylique

    Fonction amine

    Chane latrale

    H3N C H

    R

    C

    O O

  • Structure gnrale des -acides amins

    Structure gnrale thorique:

    N existe pas en ralit

    Forme zwitterionique: prsente

    aux valeurs de pH physiologique

  • ACIDES AMINES - PROTEINES

    C

    COOH

    +H3N H

    RA pH faible cette forme protone de lacide aminest prpondrante.

  • CLASSIFICATION

    . Les acides amins sont en gnral classs d'aprs les proprits

    de la chane latrale en quatre groupes : acide, basique, hydrophile

    (polaire) et hydrophobe (apolaire).

  • Symbole Code 3 lettres Nom

    A Ala Alanine

    C Cys Cystine

    D Asp Aspartate

    E Glu Glutamate

    F Phe Phnylalanine

    G Gly Glycine

    H His Histidine

    Vingt acides amins diffrents ont t identifis dans les protines, ce sont les acides amins standards.

  • I Ile Isoleucine

    K Lys Lysine

    L Leu Leucine

    M Met Mthionine

    N Asn Asparagine

    P Pro Proline

    Q Gln Glutamine

    R Arg Arginine

    S Ser Srine

    T Thr Thronine

    V Val Valine

    W Trp Tryptophane

    Y Tyr Tyrosine

  • +H3N-CH-COOH

    CH3CH3-C-SH

    -mercaptovaline

    (pnicillamine)

    +H3N-CH-COOH

    CH3H-C-COOH

    acide -mthylaspartique

    +H3N-CH-COOH

    CH3CH2CH2

    norvaline

    +H3N-CH-COOH

    CH3CH2CH2CH2

    norleucine

    +H3N-CH-COOH

    NH3+

    CH2CH2CH2

    ornithine

    +H3N-CH2-CH2-COOH

    -alanine

    CH3-NH-CH2-COOH

    sarcosine

    +H3N-CH-COOH

    COOH

    CH2CH2CH2

    acide -aminoadipique

    CH3-NH-CH-COOH

    CH3CH-CH3CH2

    N-mthyl-leucine N-mthyl-phnylalanine

    CH3-NH-CH-COOHCH2

    +H3N-CH-COOH

    CH3CH-CH3

    -hydroxyleucine

    H-C-OH

    +H3N-CH-COOH

    +H3N-CH-COOH

    CH2S

    CH2

    lanthionine

    phnylglycine

    +H3N-CH-COOH

    acide pipcolique

    COOHNH

    acide 4-ctopipcolique

    COOHNH

    O

    +H3N-CH-COOH

    CH3CH3-C-SH

    -mercaptovaline

    (pnicillamine)

    +H3N-CH-COOH

    CH3CH3-C-SH

    -mercaptovaline

    (pnicillamine)

    +H3N-CH-COOH

    CH3H-C-COOH

    acide -mthylaspartique

    +H3N-CH-COOH

    CH3H-C-COOH

    acide -mthylaspartique

    +H3N-CH-COOH

    CH3CH2CH2

    norvaline

    +H3N-CH-COOH

    CH3CH2CH2

    +H3N-CH-COOH

    CH3CH2CH2

    norvaline

    +H3N-CH-COOH

    CH3CH2CH2CH2

    norleucine

    +H3N-CH-COOH

    CH3CH2CH2CH2

    norleucine

    +H3N-CH-COOH

    NH3+

    CH2CH2CH2

    ornithine

    +H3N-CH-COOH

    NH3+

    CH2CH2CH2

    ornithine

    +H3N-CH2-CH2-COOH

    -alanine

    +H3N-CH2-CH2-COOH

    -alanine

    CH3-NH-CH2-COOH

    sarcosine

    CH3-NH-CH2-COOH

    sarcosine

    +H3N-CH-COOH

    COOH

    CH2CH2CH2

    acide -aminoadipique

    +H3N-CH-COOH

    COOH

    CH2CH2CH2

    acide -aminoadipique

    CH3-NH-CH-COOH

    CH3CH-CH3CH2

    N-mthyl-leucine

    CH3-NH-CH-COOH

    CH3CH-CH3CH2

    N-mthyl-leucine N-mthyl-phnylalanine

    CH3-NH-CH-COOHCH2

    N-mthyl-phnylalanine

    CH3-NH-CH-COOHCH2

    +H3N-CH-COOH

    CH3CH-CH3

    -hydroxyleucine

    H-C-OH+H3N-CH-COOH

    CH3CH-CH3

    -hydroxyleucine

    H-C-OH

    +H3N-CH-COOH

    +H3N-CH-COOH

    CH2S

    CH2

    lanthionine

    +H3N-CH-COOH

    +H3N-CH-COOH

    CH2S

    CH2

    lanthionine

    phnylglycine

    +H3N-CH-COOH

    phnylglycine

    +H3N-CH-COOH

    acide pipcolique

    COOHNH

    acide pipcolique

    COOHNH

    acide 4-ctopipcolique

    COOHNH

    O

    acide 4-ctopipcolique

    COOHNH

    O

    On retrouve dans la nature des acides amins (400) aux structures

    beaucoup plus varies mais qui ne sont pas incorpors dans des

    protines.

  • Acides amins carbone oxygne hydrogne azote soufre

    H

    N

    C

    C

    O

    H

    O=

    H-

    H-

    -H

    -R

    Chane latrale RLacide amin est la brique de base des protines

    GLY ALA VAL LEU ILE PRO

    SER THR CYS MET ASN GLN

    PHE TYR TRP LYS

    ARG HIS ASP GLU

    non-polaire polaire non charg basique acide

    R

    N

    CO

    O

    +carbone

    asymtrique

  • Acides amins carbone oxygne hydrogne azote soufre

    H

    N

    C

    C

    O

    H

    O=

    H-

    H-

    -H-H

    Chane latrale R

    GLY ALA VAL LEU ILE PRO

    SER THR CYS MET ASN GLN

    PHE TYR TRP LYS

    ARG HIS ASP GLU

    non-polaire polaire non charg basique acide

    glycine (G)

    Lacide amin est la brique de base des protines

    +

    ACIDE AMINE A CHAINE AIPHATIQUE HYDROCARBONEE LINEAIRE.

  • Acides amins carbone oxygne hydrogne azote soufre

    H

    N

    C

    C

    O

    H

    O=

    H-

    H-

    -H-CH3

    Chane latrale R

    GLY ALA VAL LEU ILE PRO

    SER THR CYS MET ASN GLN

    PHE TYR TRP LYS

    ARG HIS ASP GLU

    non-polaire polaire non charg basique acide

    alanine (A)

    Lacide amin est la brique de base des protines

    +

    ACIDE AMINE A CHAINE AIPHATIQUE HYDROCARBONEE ET LINEAIRE.

  • Acides amins carbone oxygne hydrogne azote soufre

    H

    N

    C

    C

    O

    H

    O=

    H-

    H-

    -H-CH-CH3

    Chane latrale R

    GLY ALA VAL LEU ILE PRO

    SER THR CYS MET ASN GLN

    PHE TYR TRP LYS

    ARG HIS ASP GLU

    non-polaire polaire non charg basique acide

    valine (V)

    CH3

    acide amin essentiel

    Lacide amin est la brique de base des protines

    +

    ACIDE AMINE A CHAINE ALIPHATIQUE HYDROCARBONEE ET RAMIFIEE.

  • Acides amins carbone oxygne hydrogne azote soufre

    H

    N

    C

    C

    O

    H

    O=

    H-

    H-

    -H

    -CH2-CH-CH3

    Chane latrale R

    GLY ALA VAL LEU ILE PRO

    SER THR CYS MET ASN GLN

    PHE TYR TRP LYS

    ARG HIS ASP GLU

    non-polaire polaire non charg basique acide

    leucine (L)

    CH3

    acide amin essentiel

    Lacide amin est la brique de base des protines

    +

    ACIDE AMINE A CHAINE ALIPHATIQUE HYDROCARBONEE ET RAMIFIEE.

  • Acides amins carbone oxygne hydrogne azote soufre

    H

    N

    C

    C

    O

    H

    O=

    H-

    H-

    -H-CH-CH2-CH3

    Chane latrale R

    GLY ALA VAL LEU ILE PRO

    SER THR CYS MET ASN GLN

    PHE TYR TRP LYS

    ARG HIS ASP GLU

    non-polaire polaire non charg basique acide

    isoleucine (I)

    CH3

    acide amin essentiel

    Lacide amin est la brique de base des protines

    +

    carbone

    asymtrique

    ACIDE AMINE A CHAINE ALIPHATIQUE HYDROCARBONEE ET RAMIFIEE.

  • Acides amins carbone oxygne hydrogne azote soufre

    H

    N

    C

    C

    O

    H

    O=

    H-

    H-

    -H

    -CH2-OH

    Chane latrale R

    GLY ALA VAL LEU ILE PRO

    SER THR CYS MET ASN GLN

    PHE TYR TRP LYS

    ARG HIS ASP GLU

    non-polaire polaire non charg basique acide

    srine (S)

    Lacide amin est la brique de base des protines

    +

    ACIDE AMINE A CHAINE ALIPHATIQUE ET A FONCTION ALCOOL.

  • Acides amins carbone oxygne hydrogne azote soufre

    H

    N

    C

    C

    O

    H

    O=

    H-

    H-

    -H

    -CH-OH

    Chane latrale R

    GLY ALA VAL LEU ILE PRO

    SER THR CYS MET ASN GLN

    PHE TYR TRP LYS

    ARG HIS ASP GLU

    non-polaire polaire non charg basique acide

    thronine (T)

    CH3

    acide amin essentiel

    Lacide amin est la brique de base des protines

    +

    carbone

    asymtrique

    ACIDE AMINE A CHAINE ALIPHATIQUE ET A FONCTION ALCOOL.

  • Acides amins carbone oxygne hydrogne azote soufre

    H

    N

    C

    C

    O

    H

    O=

    H-

    H-

    -H

    -CH2-SH

    Chane latrale R

    GLY ALA VAL LEU ILE PRO

    SER THR CYS MET ASN GLN

    PHE TYR TRP LYS

    ARG HIS ASP GLU

    non-polaire polaire non charg basique acide

    cystine (C)

    Lacide amin est la brique de base des protines

    +

    ACIDE AMINE A CHAINE ALIPHATIQUE ET A FONCTION SOUFRE.

  • Acides amins carbone oxygne hydrogne azote soufre

    H

    N

    C

    C

    O

    H

    O=

    H-

    H-

    -H

    -CH2-CH2-S-CH3

    Chane latrale R

    GLY ALA VAL LEU ILE PRO

    SER THR CYS MET ASN GLN

    PHE TYR TRP LYS

    ARG HIS ASP GLU

    non-polaire polaire non charg basique acide

    mthionine (M)

    acide amin essentiel

    Lacide amin est la brique de base des protines

    +

    ACIDE AMINE A CHAINE ALIPHATIQUE ET A FONCTION SOUFRE.

  • Acides amins carbone oxygne hydrogne azote soufre

    H

    N

    C

    C

    O

    H

    O=

    H-

    H-

    -H

    -CH2-C-NH2

    Chane latrale R

    GLY ALA VAL LEU ILE PRO

    SER THR CYS MET ASN GLN

    PHE TYR TRP LYS

    ARG HIS ASP GLU

    non-polaire polaire non charg basique acide

    asparagine (N)

    acide amin essentiel

    O

    Lacide amin est la brique de base des protines

    +

    ACIDE AMINE A CHAINE ALIPHATIQUE ET A FONCTION ACIDE.

  • Acides amins carbone oxygne hydrogne azote soufre

    H

    N

    C

    C

    O

    H

    O=

    H-

    H-

    -H

    -CH2-C-OH

    Chane latrale R

    GLY ALA VAL LEU ILE PRO

    SER THR CYS MET ASN GLN

    PHE TYR TRP LYS

    ARG HIS ASP GLU

    non-polaire polaire non charg basique acide

    aspartate (D)

    O

    Lacide amin est la brique de base des protines

    +

    ACIDE AMINE A CHAINE ALIPHATIQUE ET A FONCTION ACIDE.

  • Acides amins carbone oxygne hydrogne azote soufre

    H

    N

    C

    C

    O

    H

    O=

    H-

    H-

    -H

    -CH2-CH2-C-NH2

    Chane latrale R

    GLY ALA VAL LEU ILE PRO

    SER THR CYS MET ASN GLN

    PHE TYR TRP LYS

    ARG HIS ASP GLU

    non-polaire polaire non charg basique acide

    glutamine (Q)

    O

    Lacide amin est la brique de base des protines

    +

    ACIDE AMINE A CHAINE ALIPHATIQUE ET A FONCTION ACIDE.

  • Acides amins carbone oxygne hydrogne azote soufreAcides amins carbone oxygne hydrogne azote soufre

    H

    N

    C

    C

    O

    H

    O=

    H-

    H-

    -H

    -CH2-CH2-C-OH

    Chane latrale R

    GLY ALA VAL LEU ILE PRO

    SER THR CYS MET ASN GLN

    PHE TYR TRP LYS

    ARG HIS ASP GLU

    non-polaire polaire non charg basique acide

    glutamate (E)

    O

    Lacide amin est la brique de base des protines

    +

    ACIDE AMINE A CHAINE ALIPHATIQUE ET A FONCTION ACIDE.

  • Acides amins carbone oxygne hydrogne azote soufre

    H

    N

    C

    C

    O

    H

    O=

    H-

    H-

    -H

    -(CH2)4-NH3

    Chane latrale R

    GLY ALA VAL LEU ILE PRO

    SER THR CYS MET ASN GLN

    PHE TYR TRP LYS

    ARG HIS ASP GLU

    non-polaire polaire non charg basique acide

    lysine (K)

    Lacide amin est la brique de base des protines

    acide amin essentiel

    +

    +

    ACIDE AMINE A CHAINE ALIPHATIQUE A FONCTION BASIQUE.

  • Acides amins carbone oxygne hydrogne azote soufre

    H

    N

    C

    C

    O

    H

    O=

    H-

    H-

    -H

    -(CH2)3-NH-C-NH2

    Chane latrale R

    GLY ALA VAL LEU ILE PRO

    SER THR CYS MET ASN GLN

    PHE TYR TRP LYS

    ARG HIS ASP GLU

    non-polaire polaire non charg basique acide

    arginine (R)

    Lacide amin est la brique de base des protines

    NH2

    +

    +

    ACIDE AMINE A CHAINE ALIPHATIQUE A FONCTION BASIQUE.

  • Acides amins carbone oxygne hydrogne azote soufre

    H

    N

    C

    C

    O

    H

    O=

    H-

    H-

    -H

    -CH2-

    Chane latrale R

    GLY ALA VAL LEU ILE PRO

    SER THR CYS MET ASN GLN

    PHE TYR TRP LYS

    ARG HIS ASP GLU

    non-polaire polaire non charg basique acide

    histidine (H)

    Lacide amin est la brique de base des protines

    N-H

    NH

    HHacide amin essentiel

    +

    ACIDE AMINE A CHAINE ALIPHATIQUE A FONCTION BASIQUE.

    +

  • Acides amins carbone oxygne hydrogne azote soufre

    H

    N

    C

    C

    O

    H

    O=

    H-

    H-

    -H

    -CH2-

    Chane latrale R

    GLY ALA VAL LEU ILE PRO

    SER THR CYS MET ASN GLN

    PHE TYR TRP LYS

    ARG HIS ASP GLU

    non-polaire polaire non charg basique acide

    phnylalanine (F)

    acide amin essentiel

    Lacide amin est la brique de base des protines

    +

    ACIDE AMINE A CHAINE CYCLIQUE ET AROMATIQUE.

  • Acides amins carbone oxygne hydrogne azote soufre

    H

    N

    C

    C

    O

    H

    O=

    H-

    H-

    -H

    -CH2- -OH

    Chane latrale R

    GLY ALA VAL LEU ILE PRO

    SER THR CYS MET ASN GLN

    PHE TYR TRP LYS

    ARG HIS ASP GLU

    non-polaire polaire non charg basique acide

    tyrosine (Y)

    Lacide amin est la brique de base des protines

    +

    ACIDE AMINE A CHAINE CYCLIQUE ET AROMATIQUE.

  • ACIDE AMINE A CHAINE CYCLIQUE ET AROMATIQUE.

    Acides amins carbone oxygne hydrogne azote soufre

    Chane latrale R

    GLY ALA VAL LEU ILE PRO

    SER THR CYS MET ASN GLN

    PHE TYR TRP LYS

    ARG HIS ASP GLU

    non-polaire polaire non charg basique acide

    tryptophane (W)

    Lacide amin est la brique de base des protines

    acide amin essentiel

    H

    N

    C

    C

    O

    H

    O=

    H-

    H-

    -H

    -CH2-

    NHH

    +

  • Acides amins carbone oxygne hydrogne azote soufre

    H

    N

    C

    C

    O

    H

    O=

    H-

    H- -CH2

    Chane latrale R

    GLY ALA VAL LEU ILE PRO

    SER THR CYS MET ASN GLN

    PHE TYR TRP LYS

    ARG HIS ASP GLU

    non-polaire polaire non charg basique acide

    proline (P)

    CH2

    CH2

    Lacide amin est la brique de base des protines

    +

    ACIDE AMINE HETEROCYCLIQUE

  • Classification des acides amins selon la polarit de la chane latrale

    Acides amins non polaires ou hydrophobes

    Gly, Ala, Val, Leu, Ile, Met, Phe, Trp, Pro

    Acides amins neutres (non chargs) mais polaires

    Ser, Thr, Cys, Asn, Gln, Tyr

    Acides amins acides (chargs (-) pH > 3)

    Asp, Glu

    Acides amins basiques (chargs (+) pH physiol.)

    Lys, Arg, His

  • Classification des acides amins selon leur importance alimentaire:

    Les acides amins essentiels:

    valine, leucine, isoleucine, phnylalanine, tryptophane, methionine, thronine, histidine (essentielle pour les nourrissons), lysine, arginine (semi-essentielle).

    Les acides amins non-essentiels:

    glycine, alanine, proline, serine, cystine, tyrosine, asparagine, glutamine, acide asparagique, acide glutamique.

  • NomCode

    1 lettre

    Code

    3 lettres

    Masse

    molaire

    (g.mol-1)

    pIpK1(-

    COOH)pK2 (-NH2) pKR (-R)

    Abondan

    ce

    relative

    dans

    Swiss-

    Prot (%)

    Alanine A Ala 89.09 6.01 2.35 9.87 7.86

    Arginine R Arg 174.20 10.76 1.82 8.99 12.48 5.39

    Asparagi

    neN Asn 132.12 5.41 2.14 8.72 4.15

    Aspartate D Asp 133.10 2.85 1.99 9.90 3.90 5.34

    Cystine C Cys 121.16 5.05 1.92 10.70 8.18 1.51

    Glutamat

    eE Glu 147.13 3.15 2.10 9.47 4.07 6.66

    Glutamin

    eQ Gln 146.15 5.65 2.17 9.13 3.95

    Glycine G Gly 75.07 6.06 2.35 9.78 6.94

    Histidine H His 155.16 7.60 1.80 9.33 6.04 2.29

    Isoleucin

    eI Ile 131.17 6.05 2.32 9.76 5.91

    Leucine L Leu 131.17 6.01 2.33 9.74 9.64

    Lysine K Lys 146.19 9.60 2.16 9.06 10.54 5.93

    Mthionin

    eM Met 149.21 5.74 2.13 9.28 2.37

    Phnylala

    nineF Phe 165.19 5.49 2.20 9.31 3.97

    Proline P Pro 115.13 6.30 1.95 10.64 4.81