TD A
CIDESA
MINÉS1. La chilarité
1) Donner la définition d'une molécule chirale.
2) Représenter en projection de Fisher la L et la D-Alanine.
3) Définir le pouvoir rotatoire d'un acide aminé.
2. Ionisation des aa
1) Définir le pHi
2) Définir le terme de zwitterion
3) Vous avez un mélange de trois acides aminés:
Glycine : pK1 = 2,34; pK2 = 9,60
Aspartate : pK1 = 2,09; pK2 = 9,82; pK3 = 3,86 Lysine : pK1 = 3,18; pK2 = 8,95; pK3 = 10,53
Pour chaque acide aminé, précisez quelle est la forme prédominante selon les pH suivants:
pH = 1,5; pH = 4; pH = 5,97; pH = 9,74; pH = 12 Justifier vos réponses.
3.
Techniques d'étude des acides aminés
1) Electrophorèse:
On veut séparer des aa par électrophorèse à pH = 6 pHi (aa1) = 5
pHi (aa2) = 6 pHi (aa3) = 7
Faire le schéma de l'électrophorèse complet, après migration. Justifier la réponse.
2) Qu'est-ce que la chromatoqraphie ?
4. Techniques d'étude des acides aminés
On soumet à une électrophorèse sur papier un mélange de 2 aa : Acide aspartique : pK1 = 2,09; pK2 = 9,82; pKR = 3,86
Alanine : pK1 = 2,35; pK2 = 9,69
a. Calculer le pHi de chacun de ces aa.
b. L'électrophorèse est effectuée dans une solution tampon à pH = 8
Comment vont migrer les aa dans le champ électrique ? Justifier.
Où faut-il déposer le mélange sur la bande afin d'obtenir la meilleure migration possible (la plus longue).
Faire un schéma de la bande après révélation.
5.
1) Le radical de la cystéine : -CH2-SH est un radical polaire:
- Expliquer ce que signifie cet adjectif.
- Quelles sont les conséquences au plan du comportement de cet aa vis-à-vis de l'eau ? (à expliquer de manière détaillée)
- Si l'on décide d'acheter ce produit chez un fournisseur, dans le catalogue, on trouve les indications:
RT
FW 121,2
Que signifient-elles ?
- On veut préparer 500 mL d'une solution de cystéine à 0,2 mol/L:
Quel est le soluté ? Quel est le solvant ? ' Quelle pesée fera-t-on du produit ci-dessus acheté ?
2) Cet aa peut être utilisé pour préparer des solution tampons, qui amortissent les variations de
pH dans un milieu. Il en existe d'autres: ainsi, le PBS (« Phosphate Buffer Saline») est un tampon phosphate physiologique : il est formé d'un mélange d'hydrogénophosphate de potassium.
- A quoi correspond le pH d'un milieu ? A partir de quelle équation chimique est-il défini ? - Donner les formules chimiques brutes des deux corps composant le tampon PBS.
- Rappeler les équations de dissociation séquentielles de l'acide orthophosporique et entourer les ions correspondants respectivement à chacun de ces 2 corps.
6. Chromatographie d'un mélange d'acides aminés sur résine échangeuse d'ions
Sur une colonne d'une résine échangeuse d'anions (pH = 5 ) on dépose 0,5 ml d'une solution renfermant 2 acides aminés: de l'acide glutamique et un acide aminé neutre, chacun s'y trouvant à la concentration de 4 mg/ml. On élue d'abord avec de l'eau distillée, puis avec HCl 1M. On recueille des fractions de 2 ml. Sur une bande de papier filtre on dépose 10 µl de chacune des fractions. Après révélation à la ninhydrine, on obtient des taches violettes et des taches jaunes.
Les deux séries de taches sont séparées par quelques dépôts non colorés.
On rassemble dans une fiole jaugée de 50 ml toutes les fractions ayant donné une tache jaune.
On complète à 50 ml avec de l'eau distillée. A 0,2 ml de cette solution on ajoute 0,8 ml d'eau, 3 ml d'acide acétique et 1 ml de réactif a la ninhydrine.
On développe la coloration et on mesure la densité optique (A) au spectrophotomètre, contre un témoin réactif, dans une cuve de 1 cm de trajet optique. A = 0,22. Le coefficient d'absorption molaire de l'ammoacide concerné est e = 17 250 mol/l/cm..
Commenter les différentes étapes de la chromatographie. Identifier l'ammoacide neutre. Calculer le rendement de la colonne.
7. Electrophorèse
On veut séparer des acides aminés par électrophorèse, à pH=6.
AA1, pHi = 5 AA2, pHi = 6 AA3, pHi = 6,5
Faire le schéma de l'electrophorégramme, en y mettant le dépôt. Justifier la réponse.
8. Chromatographie échangeuse d'ions
Soit un mélange de 3 acides aminés : histidine, acide aspartique, méthionine en solution dans un tampon à pH=8. On veut fractionner les 3 acides aminés par chromatographie échangeuse d'ions.
• Quelle résine choisir et pourquoi ?
• Quelle caractéristique doivent avoir les tampons d'élution?
• Dans quel ordre seront élues les 3 acides aminés ?
9. Electrochromatographie
Sur un mélange de 4 acides aminés, on effectue d'abord une électrophorèse à pH= 6,3 suivie d'une chromatographie ascendante en couche mince en présence d'un solvant organique. Puis, on révèle avec de la ninhydrine. On analyse ensuite ces acides aminés.
Les dépôts 1,3 et 4 donnent une coloration violette avec la ninhydrine, alors que le dépôt 2 donne une coloration jaune.
On peut caractériser le dépôt 1 avec une réaction positive caractéristique de la fonction phénol.
On peut caractériser le dépôt 3 avec une réaction positive de Sakaguchi.
• Quelle est la nature des 4 dépôt?? Justifier la réponse.
• En vous appuyant sur les pHi, commenter l'électrophorégramme et situer le dépôt.
• Classer par ordre croissant les acides aminés en fonction de leur solubilité dans le solvant organique.
L'échantillon est déposé en haut d'une colonne de résine échangeuse de cations. L'élution est pratiquée en augmentant le pH.
• Quel pH maximal peut avoir la solution d'acides aminés ?
• Dans quel ordre sortiront les acides aminés ?
