TD Biochimie/Les Acides Aminés UMBB FS-Dept Biologie BIOCHIMIE TD n°2 : LES ACIDES AMINES (2 ème année SNV) Exercice n°1 Classez chacun des 20 acides aminés « naturels » dans l’une des quatre catégories suivantes. 1- acides aminés à chaîne latérale non polaire 2- acides aminés à chaîne latérale polaire, non chargée 3- acides aminés à chaîne latérale chargée positivement (basique) 4- acides aminés à chaîne latérale chargée négativement (acide) Exercice n°2 1- Ecrire en projection de Fischer la formule de l’histidine naturelle. 2- Ecrire selon la représentation de Fischer la formule de différentes formes stéréoisomères de la cystéine. 3- Les acides aminés de la série L sont-ils obligatoirement lévogyres ? Pourquoi ? 4- Citer 2 acides aminés possédant chacun 2 carbones asymétriques, écrire ensuite les diastérioisomères de l’acide aminé polaire. 5- Expliquer le caractère amphotère des acides aminés. 6- Enumérer les acides aminés qui absorbent fortement la lumière dans l’UV. Quel acide aminé présent dans les protéines ne possède pas d’activité optique. Exercice n°3 Ecrire les réactions d’ionisation de l’arginine et de l’acide aspartique quand on passe d’un milieu très acide à un milieu très basique. Calculer leur pHi. Les valeurs des pKs d’ionisation de l’arginine et de l’aspartique sont les suivants : Acides aminés Arginine Aspartique pK1 2.17 2.1 pK2 9.04 9.8 pK3 12.48 4.2 Exercice n°4 Calculer le pHi des acides aminés suivants : Ala, Glu, Lys, His, puis indiquer leur charge nette à pH de : 1,0 ; 2,1 ; 4,0 ; 7,6 et 10. Les pK de ces acides aminés sont les suivants : Acides aminés Ala Glu Lys His pK1 COOH 2.34 2.19 2.18 1.82 pK2 NH2 9.69 9.67 8.95 9.17 pK3 R 4.25 10.53 6.0 Donner les formules de ces acides aminés à pH = 1, au pHi et à pH = 12. Exercice n°5 On soumet un mélange d’histidine, d’arginine et d’acide aspartique à l’électrophorèse sur papier dans un tampon à pH = 5,2. Donner la position relative de ces 3 aminoacides après électrophorèse. Faire le schéma de l’électrophorégramme. 1 TD Biochimie/Les Acides Aminés Exercice n°6 1- On se propose de séparer par électrophorèse un mélange composé de Glu (pHi = 3,22), Arg (pHi = 10,76) et Tyr (pHi = 5,65). Quelle valeur de pH du milieu doit on choisir pour que la Tyr reste au voisinage du point de dépôt, avec migration du Glu vers l’anode et l’Arg vers la cathode ? 2- Ce même mélange est soumis à une chromatographie d’échange d’ions sur résine anionique. Quel intervalle de pH de milieu doit on choisir pour retenir seulement Glu et Tyr sur la résine et éluer Arg. Peut-on retenir l’Arg fixée à la résine et éluer les 2 autres acides aminés ? Justifier votre réponse. Exercice n°7 Pour séparer par électrophorèse les 4 aminoacides suivants : cystéine, histidine, glutamate et lysine, on dispose de 3 solutions tampons de pH respectifs 3,1 – 5,1 et 7,5. En admettant que, dans les conditions expérimentales choisies, la migration d’un acide aminé reste négligeable tant que le zwitterion prédomine dans le milieu, indiquer quel est le tampon qui permettra d’obtenir la meilleure séparation. Valeur des pKa cystéine : 1,7 8,3 10,8 acide glutamique : 2,2 4,2 9,7 histidine : 1,8 6,0 9,2 lysine : 2,2 8,9 10,5 Exercice n°8 Un mélange composé de Lys (pHi = 9,74), Arg (pHi = 10,76), Asp (pHi = 3,15), Glu (pHi = 3,2), Tyr (pHi = 5,65) et Ala (pHi = 6,01) est placé sur une résine échangeuse de cations. 1- A quel pH du milieu doit-on travailler pour retenir tous les acides aminés sur la résine. 2- Comment doit on faire varier ce pH pour éluer les acides aminés un à un ? 3- Dans quel ordre seront élués les acides aminés ? Reprendre les mêmes questions dans le cas où la résine utilisée est anionique. 2
