Comment calculer un pHi

Soleneuh · August 31, 2019

Salut !

Si ça peut aider certains, voilà un post pour vous aider à calculer un pHi

--> le pHi ou pH isoélectrique c'est la valeur du pH pour laquelle l'acide aminé ou le peptide est sous forme non chargée, donc neutre (on appelle ça la forme zwitterion).

--> lors des qcms il sera parfois demandé de calculer le pHi d'un peptide

Pour calculer le pHi, on va utiliser les valeurs des pk d'ionisations de groupements en particulier.

Les valeurs des pk vous seront données lors du concours sous cette forme :

Révélation

quels sont acides aminés impliqués ? (ça je recommande de le savoir) :

- l'arginine R --> elle a un groupement guanidium ionisable NH₂⁺

- la lysine K --> elle a un groupement $\varepsilon$ -aminé ionisable NH₃⁺ (parce que le groupement amine se trouve sur le carbone numéroté $\varepsilon$ )

- l'histidine H --> elle a un groupement imidazole ionisable NH⁺

- l'aspartate ou acide aspartique D --> il a un groupement $\beta$ -carboxylique ionisable COO^-

- le glutamate ou acide glutamique E --> il a un groupement $\gamma$ -carboxylique ionisable COO^-

+ la cystéine (/!\ c'est nouveau) --> elle a un groupement thiol SH ionisable S^-

Donc on remarque que seuls les acides aminés chargés R, K, H, D et E (+ C !) sont concernés dans leur chaine latérale

Ensuite ce qui peut être ionisable, ce sont les extrémités du peptide ! c'est-à-dire les fonctions $\alpha$ -aminés ionisables NH₃⁺ en N-terminal et $\alpha$ -carboxylique ionisables COO^-en C-terminal (et ça ça concerne n'importe quel acide aminé qui se trouve en début ou en fin du peptide).

Maintenant, une exemple de peptide : le peptide M-A-N-G-E-R --> il faut calculer son pHi

* la première chose à faire est de lister tous les groupements ionisables et de reporter leurs valeurs de pk données :

- on a d'abord les fonctions $\alpha$ -aminés (pk = 9,5) et $\alpha$ -carboxylique (pk = 2,1)

- puis on repère les acides aminés concernés dans leur chaine latérale, ici on a E donc un groupement $\gamma$ -carboxylique (pk =4,1) et R donc un groupement guanidium (pk = 12,5)

* ensuite on va lister dans un tableau par ordre croissant les différents groupements que l'on a trouvé

$\alpha$ -COOH (2,1)

$\gamma$ -COOH (4,1)

$\alpha$ -NH₂ (9,5)

guanidium NH₂⁺(12,5)

--> à partir de là on va partir d'un ph acide pour tous ces groupements, puis remonter le ph progressivement en passant par les différents pk,

- initialement, avant de passer son pk, la fonction acide carboxylique reste sous forme COOH; après avoir passé son pk, elle devient COO^-

- quant à la fonction amine, elle est initialement sous forme NH₃⁺, puis une fois la valeur de son pk passé, elle passe sous forme NH₂.... etc

- ce qu'on va faire dans le tableau, c'est qu'on va compter les charges totales du peptide à chaque fois qu'un groupement passera son pka et donc changera de forme :

--> donc dans le tableau on voit en rouge qu'à chaque fois qu'on passe le pk correspondant à la fonction, on perd une charge +,

la fonction change de forme, et donc le peptide change de charge aussi !

Le tableau peut paraitre fastidieux à faire au premier abord, mais avec de l'entrainement ça va beaucoup plus vite et on peut même le calculer directement sans le tableau si on veut :)

(par exemple en calculant le nombre de charges au départ, puis en retirant à chaque fois une charge... )

* donc maintenant il reste une seule étape --> eeeenfin le pHi

Pour calculer le pHi maintenant c'est super simple, on prend la moyenne des 2 pk qui encadrent la forme zwitterion du peptide, donc là où sa charge est nulle.

Donc on fait --> (4,1 + 9,5 / 2) = 6,8

--> Le pHi du peptide est de 6,8

Maintenant à vous !!

Voilà un peptide pour vous entrainer : le peptide NHECLKS --> calculer son pHi

Réponse :

Révélation

pHi = 7,8

Voilàààà ^^

Edited December 29, 2019 by Soleneuh

syncytio13 · August 31, 2019

Merci @Soleneuh ! Tout est hyper clair !

Pour le groupement carboxyle avant le pK c'est sous la forme -COOH et après le pK c'est -COO^- mais quelle est la forme avant et après le pK des groupements guanidium et imidazole ??

Soleneuh · August 31, 2019

Coucou @syncytio13 !

Pour le groupement guanidium, avant le pk c'est NH₂⁺ et après c'est NH (puisqu'on perd un H⁺ à chaque fois).

Donc pour l'imidazole, avant le pk c'est NH⁺ et après je sais pas trop, en tout cas ça perd une charge + ça c'est sûr (je pense que ça donne N mais je ne suis pas sûre).

Retiens que pour ces 2 groupements, avant le pk c'est positif d'une charge, et après ça devient neutre

Mais attention NH₂⁺ et NH⁺ ne sont pas les fonctions guanidium et imidazole en entier, là je ne considère que ce qui est chargé,

Si on considère tout ce qui est chargé :

- pour l'histidine, ça c'est le noyau imidazole :

- pour l'arginine, ça c'est le groupement guanidium :

c'est mieux ?

Edited December 1, 2019 by Soleneuh

syncytio13 · August 31, 2019

@Soleneuh Merci beaucoup! J'ai compris !

Soleneuh · August 31, 2019

@syncytio13 avec plaisir ^^

Antoinee · November 30, 2019

Salut @Soleneuh, l'envie m'était venue de bosser un peu le pHi et je vois que sur ton post les tableaux et certaines images ont disparus, surement à cause de Noelshack en train de nous quitter... Se serait possible que tu le réédite stp ??

Merci bcp !!

Soleneuh · December 1, 2019

@Antoinee salut !

Merci beaucoup de l'avoir signalé !!

J'ai remis les images manquantes du coup

Bon courage !!

Edited December 1, 2019 by Soleneuh

V16 · December 24, 2019

Excuses moi, petite question, comment est ce qu’on sait le nb de charge écrit en bas? Mercii

Amonbofis · December 24, 2019

@V16 Salut, c'est en faisant la somme de l'ensemble des charges positives et négatives.

Par exemple à un pH donné, une molécule possédent 2 COO- (-2) , 1 COOH (0) et 3 NH3+ (+3) -> -2 + 3 = +1, donc sa charge est de +1

carolineb · December 24, 2019

salut! pour le peptide NHECLKS j'ai trouvé (6,1+10,5)/2 = 8,3 et pas 7,8

pourtant il y a bien les groupement imidazole, gamma carboxylique et epsilon aminé non?

Amonbofis · December 24, 2019

@caroline Tu as oublié le alpha aminé de l'extrémite n-ter

carolineb · December 24, 2019

@Amonbofis ah oui merci!

December 24, 2019

ah Oui d’accord merci !

et Est ce que ça revient au même d’apprendre les pHi Des différents AA par coeur et de faire la moyenne pour trouver le phi du peptide ?

Amonbofis · December 24, 2019

@V16 Une très grosse perte de temps alors qu'il y a des méthode très rapide, sachant qu'en plus dans le pHi d'un seul AA on considère que COOH et NH2 sont libre, c'est pas le cas dans un enchainement peptidique

ValentineMartel · December 24, 2019

il y a 21 minutes, Invité V16 a dit :

ah Oui d’accord merci !

et Est ce que ça revient au même d’apprendre les pHi Des différents AA par coeur et de faire la moyenne pour trouver le phi du peptide ?

Je suis d'accord avec @Amonbofis, pour deux raisons :

Effectivement c'est une perte de temps et de mémoire car quand on a la bonne méthodologie, en 1min30 maximum on trouve le résultat.
Faire la moyenne des pHi ça marche pas à tous les coups et surtout c'est faux, donc ça marche 1 fois sur 2 mais au concours si ça marche pas, perdre 0,4/20 coefficient 4 c'est cher payé

December 24, 2019

D’accord, oui avec l’entraînement ca devient automatique

December 24, 2019

Il y a quoi avant NH3+? quand on remplie notre tableau, par exemple pour la lysine qui a un groupement e aminé ionisé en NH3+, on met quoi avant d’arriver à son PKA ? Nh4+?

December 24, 2019

En fait on s’en fiche, parce qu’on regarde juste les charges, ma question était bête desoleeee

il y a 6 minutes, Invité V16 a dit :

ValentineMartel · December 24, 2019

Avant le pKa d’une fonction contenant une fonction amine c’est NH3+, après ça devient NH2

SJr · December 28, 2019

Le 31/08/2019 à 15:57, Soleneuh a dit :

Pour calculer le pHi maintenant c'est super simple, on prend la moyenne des 2 pk qui encadrent la forme zwitterion du peptide, donc là où sa charge est nulle.

Donc on fait --> (4,1 + 9,5 / 2) = 6,8

bonjour @Soleneuh merci infiniment pour ce post, j'ai appris quelques pHi par coeur qd même pendant l'année et ça me reste dans la tête car ça aide pour certains QCM mais cette technique est vraiment bien, vraiment merci du fond du

"on prend la moyenne des 2 pk qui encadrent la forme zwitterion du peptide"

En fait on prend systématiquement pour faire la moyenne, les "extrémités du peptides" donc le alpha N et le alpha C ? (je voudrais être certains car j'avais pas compris en TD ... ) si c'est le cas, alors je pense avoir bien compris l'exercice grâce à toi/vous/leTAT

merci merci merci

Edited December 28, 2019 by SJr

Soleneuh · December 28, 2019

@SJr de rien c'est avec plaisir et tant mieux si ça aide

Par contre je ne suis pas sûre de bien comprendre ta question :

pour faire la moyenne on prend les 2 pka qui entourent la forme où la charge du peptide est égale à 0, mais les pka sont triés par ordre croissant, donc ça tombe pas forcément sur les valeurs des extrémités du peptide, ça c'est aléatoire.

Est-ce que c'est ça que tu voulais savoir ?

SJr · December 28, 2019

il y a 8 minutes, Soleneuh a dit :

Est-ce que c'est ça que tu voulais savoir ?

bah alors en fait c'est parce que j'ai fait l'exo du poly de noel 19 comme ça moi

Révélation

je pensais qu'il n'y avait pas de ionisation de Cys, du coup si je refais un tableau comme ça avec les Cys et que je prend là ou ça s'annule ça devrait pas poser de problème je pense

du coup quels sont les AA ionisables stp ?

Lysine, Arg, Histidine, Ser/Thr, Tyr ? c'est tout ?

merci

Révélation

Edited December 28, 2019 by SJr

Soleneuh · December 28, 2019

il y a 3 minutes, SJr a dit :

du coup quels sont les AA ionisables stp ?

Lysine, Arg, Histidine, Ser/Thr, Tyr ? c'est tout ?

Alors attention Serine Threonine et tyrosine ne sont pas ionisables ! Cystéine non plus

Sont ionisables : lys-arg-his-asp-glu

Je te remets ce que j'ai mis dans le post plus haut :

l'arginine R --> elle a un groupement guanidium ionisable NH₂⁺

- la lysine K --> elle a un groupement $\varepsilon$ -aminé ionisable NH₃⁺ (parce que le groupement amine se trouve sur le carbone numéroté $\varepsilon$ )

- l'histidine H --> elle a un groupement imidazole ionisable NH⁺

- l'aspartate ou acide aspartique D --> il a un groupement $\beta$ -carboxylique ionisable COO^-

- le glutamate ou acide glutamique E --> il a un groupement $\gamma$ -carboxylique ionisable COO^-

Est ce que ça t'aide pour résoudre ton qcm de td ?

SJr · December 28, 2019

à l’instant, Soleneuh a dit :

Alors attention Serine Threonine et tyrosine ne sont pas ionisables ! Cystéine non plus

Sont ionisables : lys-arg-his-asp-glu

Je te remets ce que j'ai mis dans le post plus haut :

l'arginine R --> elle a un groupement guanidium ionisable NH₂⁺

- la lysine K --> elle a un groupement $\varepsilon$ -aminé ionisable NH₃⁺ (parce que le groupement amine se trouve sur le carbone numéroté $\varepsilon$ )

- l'histidine H --> elle a un groupement imidazole ionisable NH⁺

- l'aspartate ou acide aspartique D --> il a un groupement $\beta$ -carboxylique ionisable COO^-

- le glutamate ou acide glutamique E --> il a un groupement $\gamma$ -carboxylique ionisable COO^-

Est ce que ça t'aide pour résoudre ton qcm de td ?

pour certains QCM oui, mais pour celui là non :

Révélation

Soleneuh · December 28, 2019

@SJr aah oui c'est bizarre ils comptent les cys dans ta correction ! Apparemment le groupement thiol peut aussi être ionisé...

@ValentineMartel ou @Carlarusso un petit coup de main svp ?

Comment calculer un pHi

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