Calcul du pHi

[piou_piou31]

cc je suis perdu sur le calcul du phi des acides aminés,

je comprends pas quelle valeur il faut prendre pour faire le calcul entre: pKa; pKb; pKr donnés en énoncé pour appliquer la formule.

J'ai compris que ca dépendait des acides aminés mais le raisonnement ne m'est pas clair du tout !!!

Quelqu’un pour m'aider ? 

[Lulu_le_Fou]

Il y a 2 heures, piou_piou31 a dit :

cc je suis perdu sur le calcul du phi des acides aminés,

je comprends pas quelle valeur il faut prendre pour faire le calcul entre: pKa; pKb; pKr donnés en énoncé pour appliquer la formule.

J'ai compris que ca dépendait des acides aminés mais le raisonnement ne m'est pas clair du tout !!!

Quelqu’un pour m'aider ? 

Salut ,

 

Premièrement, le pHi correspond au point isoélectrique, c'est à dire le pH à lequel l'acide aminé possède une charge nulle. 

 

Maintenant comment calcule t'on un pHi pour n'importe quel acide aminé ? 

 

Afin que tu comprennes mieux, je vais prendre un qcm de Td sur les acides aminés (tu verras c'est toujours le même raisonnement et qcm type) : 

 

Q.C.M. 8
On considère les acides aminés Glu et Lys. On donne des valeurs approchées des pK des différents groupes ionisés : alpha-aminé : 9,3 ; alpha-carboxylique : 2,1 ; epsilon-aminé : 10,5 ; gamma-carboxylique : 4.
A. Le pHi de Glu est voisin de 6,65
B. Le pHi de Lys est voisin de 9,9
C. Le pHi du dipeptide Glu-Lys est voisin de 6,65
D. A pH 5, Glu-Lys et Lys se fixent sur une colonne échangeuse de cations
E. A pH 8, Glu et Lys sont tous les deux exclus d’une colonne échangeuse de cations.

 

Avant de commencer à résoudre les items du QCM (seulement les A et B car les autres ne traitent pas de ta question) pour tous les acides aminés constitutifs des protéines nous avons au moins une fonction amine (NH3+) sur le carbone alpha et une fonction carboxylique sur ce même carbone. 

 

On associe le pKa au groupe carboxylique : il correspond au pH à lequel on passe de COOH (forme acide)  à COO-  (forme basique).

On associe le pKb au groupe amine : il correspond au pH à lequel on passe du NH3  + (forme acide)  à NH2 (forme basique).

 

Donc pour tous les acides aminés qui ne possèdent qu'un groupement amine et un groupement carboxyle, pHi = pKa + pKb /2. Dans cette forme (au point isoélectrique) , on aura une charge nulle (groupe COO- et NH3+ = 0 charge).

 

Néanmoins, comme dans le QCM ici, il existe des acides aminés basiques et acides, c'est à dire des acides aminés ayant en plus de leurs fonctions de base des groupes acides ou basiques en plus.

C'est le cas des acides aminés suivants : 

Les dibasiques : Lysine, Arginine et Histidine. 

Les Acides : L'acide aspartique et l'acide glutamique.

 

Donc pour ces acides aminés, une troisième fonction ionisable (on va pouvoir enlever des charges) est présente et donc va devoir être prise en compte dans les calculs de pHi. Cette troisième fonction sera associée au pKr. 
 

Pour les acides avec une fonction acide en plus : 

Le pKr est associé au deuxième groupement COOH, on aura donc un acide aminé qui pourra avoir à un certain pH deux charges négatives (COO- x 2) et 0 charge postive (NH2). Ceci dit, ce qui nous interesse, c'est de chercher le point isoélectrique, c'est à dire le pHi quand l'acide aminé est neutre.

 

Pour cela il nous faut une charge positive (NH3+) et une charge négative ( COO- x 1). 

Deux possibilités :

• Si  pKa < pKr < pKb, alors ça veut dire que pKa < pHi < pKr < pKb. Car après seulement le pKa nous avons un COO- et un NH3+ ; après le pKr on rompt avec la neutralité avec le COOH qui se transforme en COO- . Donc pHi = pKa + pKr /2 
• Si  pKa < pKb < pKr, alors ça veut dire que pKa < pHi < pKb < pKr. Car après seulement le pKa nous avons un COO- et un NH3+ ; après le pKb on rompt avec la neutralité avec le NH3+ qui se transforme en NH2. Donc pHi = pKa + pKb /2 

Pour le QCM au dessus, voici la méthode de raisonnement de l'item A : 

Ici acide glutamique donc pKr = 4 (deuxième fonction carboxylique) ! Le lien suivant devrait t'aider à visualiser :) 

https://zupimages.net/viewer.php?id=23/32/rf29.png

 

Pour les dibasiques avec une fonction basique (NH3+) en plus :

Le pKr est associé au deuxième groupement NH3+, on aura donc un acide aminé qui pourra avoir à un certain pH deux charges positives (NH3+ x 2) et 0 charge négative (COOH). Ceci dit, ce qui nous intéresse, c'est de chercher le point isoélectrique, c'est à dire le pHi quand l'acide aminé est neutre.

 

Pour cela il nous faut une charge positive (NH3+ x 1) et une charge négative ( COO-).

 

Ici peu importe la valeur du pKr, puisque quand on passera seulement le pKa du groupe COOH, on aura toujours au final une charge positive (NH3 + x 2 et COO- x 1).

Donc, pour atteindre le point isoélectrique, il faut absolument qu'on perde une charge positive, soit le pKr ou le pKb qui doit être atteint.

Le phi se trouve donc entre les deux : phi = pKr + pKb /2

 

Pour le même QCM, voici la méthode de raisonnement de l'item B : 

Ici Lysine, acide aminé dibasique donc pKr = 10,5 ; pareil le lien suivant t'aidera à visualiser et à comprendre : 

https://zupimages.net/viewer.php?id=23/32/y3p2.png

 

Pour résumer : 

• Acide aminé avec seulement une fonction acide et basique, pas de fonction acide/basique en plus  : pHi = pKa + pKb /2 (toujours les pK des fonctions en alpha).
• Acide aminé avec 2 fonctions acides (Acide glutamique et acide aspartique seulement !) : tu prends les deux valeurs de pK les plus basses et tu fais la moyenne. 
• Acide aminé avec 2 fonctions basiques (Lysine, Arginine et Histidine) : tu prends toujours le pKb et le pKr et tu fais la moyenne : pHi = pKr + pKb /2.

 

N'hésite pas à poser des questions si ce n'est pas clair 

 

Courage et en espérant de te voir en forme à la rentrée 

 

Edited August 12, 2023 by Lulu_le_Fou

[piou_piou31]

@Lulu_le_Fou wow merci beaucoup pour les explications je vais essayer de faire les qcm en espérant que ça passe mieux ! Mais ca m’a beaucoup aidé à comprendre en tout cas merci beaucoup !!