TD Biochimie/Les Acides Aminés
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UMBB BIOCHIMIE
FS-Dept Biologie TD n°2 : LES ACIDES AMINES (2ème 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
pK1
pK2
pK3
Arginine
2.17
9.04
12.48
Aspartique
2.1
9.8
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
pK1 COOH
pK2 NH2
pK3 R
Ala
2.34
9.69
-
Glu
2.19
9.67
4.25
Lys
2.18
8.95
10.53
His
1.82
9.17
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.
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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.
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