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Comment calculer un pHi


Soleneuh
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  • Ancien RM

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

pk88R.png

 

  • 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 COOen 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 :

RaRRP.png

 

--> 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 by Soleneuh
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  • Ancien RM

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 :

We55r.png

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

DnNNA.png

 

 

 

 

c'est mieux ?

Edited by Soleneuh
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  • 4 weeks later...

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 ? 

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  • Ancien RM
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 😕 

 

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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+?

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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 :
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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 by SJr
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  • Ancien RM

@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 ?

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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

BbKJLBq.png

9jM2bjM.png

  

 

 

 

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

na3pEA9.png

 

Edited by SJr
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  • Ancien RM
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 ?

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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

TyLjGCD.png

q89ceEQ.png 

 

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