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PublicouSérgio Miranda Gonçalves Alterado mais de 7 anos atrás
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Aminoácidos Propriedades físico-químicas Prof. Rodrigo Volcan Almeida DBq – IQ – UFRJ
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O que são aminoácidos?
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Aminoácidos grupo carboxilgrupo amino não ionizada forma ionizada
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Nomenclatura SímboloResíduo A (Ala)Alanina R (Arg)Arginina N (Asn)Asparagina D (Asp)Ácido Aspártico C (Cys)Cisteína E (Glu)Ácido Glutâmico Q (Gln)Glutamina G (Gly)Glicina H (His)Histidina L (Ile)Isoleucina L (Leu)Leucina K (Lys)Lisina M (Met)Metionina F (Phe)Fenilalanina P (Pro)Prolina S (Ser)Serina T (Thr)Threonine W (Trp)Tryptophan Y (Tyr)Tyrosine V (Val)Valine
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Nomenclatura
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Isomeria
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X
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Propriedades físico-químicas
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Absorção de luz
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O que é fluorescência? Fluorescência
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Fluorescência vs Fosforescência
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Fluorímetro
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Fluorescência de aminoácidos fenilalaninatirosinatriptofano Espectro de fluorescência de aminoácidos aromáticos em tampão fosfato de potássio 0,01M pH 7,0. 100mM Phe, 6mM Tyr e 1mM Trp
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Fluorescência de aminoácidos257nm 274nm278nm Que comprimento de onda de excitação foi utilizado? 282nm304nm355nm
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Fluorescência em Proteínas Dependência do Ambiente Espectro de emissão de fluorescência da RNAse T1 (1 M) em tampão acetato (0,1M, pH 5,0). A enzima foi desnaturada com 6M GCl. (a) 278nm (b)295 nm nativa desnaturada Diminuição da intensidade de fluorescência Deslocamento do pico de emissão – deslocamento para o azul 278nm 295nm 9 Tyr e 1 Trp
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Quantos aminoácidos existem?
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Aminoácidos não-comuns hormônio Colágeno Proteínas envolvidas na coagulação sangüínea
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Alguns derivados de aminoácidos com atividade biológica neurotransmissor
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Alguns derivados de aminoácidos com atividade biológica neurotransmissor
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Outras funções de aminoácidos Glu glutamato monossódico Asn e Gln Detoxicação da amônia (nos animais) His histamina
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Outras funções de aminoácidos Arg ciclo da uréia
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Propriedades químicas Reações dos seus grupos funcionais: –Grupo carboxila –Grupo amino –Cadeia lateral Aplicações: –Identificação e análise dos aminoácidos em peptídeos e proteínas –Seqüenciamento de proteínas –Modificações químicas dos resíduos de aminoácidos nas proteínas, capazes de produzir modificações em sua atividade biológica –Síntese química de peptídeos
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Ionização de aminoácidos Como se distribuem ionicamente os aminoácidos?
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Um aminoácido em solução aquosa H- C – NH 3 + H- C – NH 3 + COO - R Ionização dos Aminoácidos H H+H+ H+H+ H+H+ H+H+ H+H+ pH~1
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Ionização dos Aminoácidos Um aminoácido em solução aquosa H- C - NH H- C - NHCOOR H OH - - H água pH~9 33 2 H pH~2
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De forma geral, ao fazer a titulação de um a.a. com uma base, iniciando-se em pH=1 observa-se que o pH da solução aumenta até aproximadamente pH=2 quando o grupamento COOH começa a liberar íons H + para o meio, formando água. H- C - NH 3 + H- C - NH 3 + COO - COO - R COOH R H- C - NH 3 + + OH - pK 1 Ionização dos Aminoácidos H2OH2O íon dipolar
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COO - R H-C-NH 3 + + OH - H-C-NH 3 + + OH - H-C-NH 2 COO - R pK 2 Continuando a adição de base o pH irá progressivamente se elevando até que o grupo NH 3 + tenha condições de liberar seu íon H +, o que ocorre próximo ao pH 9. Ionização dos Aminoácidos H2OH2O íon dipolar
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COO - CH 3 H-C-NH 3 + H-C-NH 3 + H-C-NH 2 H-C-NH 2 COO - CH 3 COOH CH 3 H- C - NH 3 + pK 1 pK 2 Região de tamponamento devido ao grupo -COOH Região de tamponamento devido ao grupo -NH 2 Base- capta prótons do meio Ácido -doa prótons para o meio Ionização dos Aminoácidos
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+ H 3 N- C -H + H 3 N- C -HCOOHR COO - R H 2 N- C- H H 2 N- C- H COO - R FormaIsoelétrica pK 1 pK 2 A+ A- Ionização dos Aminoácidos
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Curva de titulação da Glicina
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Ionização dos Aminoácidos E quando o aminoácido apresenta mais de um grupo ionizável no radical? Este aminoácido possui mais um pK, o pK R.
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Aminoácidos ácidos Grupamentos presentes na cadeia lateral que se encontram ionizados no pH fisiológico H- C - COOH NH 2 (CH 2 ) 2 - COOH Glutamato -carboxila H - C - COOH NH 2 CH 2 - COOH Aspartato -carboxila
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Aminoácidos Básicos Grupamentos presentes na cadeias laterais que se encontram ionizados no pH fisiológico H - C - COOH NH 2 (CH 2 ) 4 - NH 2 Lisina -amino H - C- H - C- COOH NH 2 N NH CH 2 - - (CH 2 ) 3 - NH - C - NH 2 COOH NH 2 NH H - C Histidina imidazol Arginina guanidínio
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Ionização de aminoácidos
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Anfótero 1.Gramática: Que reúne em si duas qualidades opostas. 2.Química: Que ora reage como ácido, ora como base.
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TAMPÕES Tampão é uma solução que resiste a mudanças de pH quando se adicionam pequenas quantidades de ácido ou base. Pode ser produzido pela mistura de um ácido fraco (HA) e de sua base conjugada (A - ).
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É o pH no qual a molécula do aminoácido apresenta igual n o de cargas positivas e negativas Encontra-se eletricamente neutro: íon dipolar ou zwitterion Ponto Isoelétrico
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Cálculo do ponto isoelétrico (pI) O cálculo do pI baseia-se nas formas de dissociação do aminoácido utilizando os pKs anterior e posterior à forma isoelétrica do aminoácido.
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pI = pK a1 + pK a2 2 Cálculo do pI + H 3 N- C -H + H 3 N- C -HCOOHR COO - R H 2 N- C- H H 2 N- C- H COO - R FormaIsoelétrica pK 1 pK 2 A+ A-
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pI = pK a1 + pK a2 2 Glicina pK 1 =2,3 pK 2 =9,8 pI = 2,3 + 9,8 2 pI=6,05
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Histidina pK 1 =1,82 pK 2 =9,17 pK R =6,00 Aminoácidos com cadeia lateral ionizável? ? pI = pK a1 + pK a2 2
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Histidina pK 1 =1,82 pK 2 =9,17 pK R =6,00 Aminoácidos com cadeia lateral ionizável? Carga líquida = ZERO
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Histidina pK 1 =1,82 pK 2 =9,17 pK R =6,00 Aminoácidos com cadeia lateral ionizável? pI = pK a1 + pK a2 2 pI = 6,00 + 9,17 2
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