Chapitre 7 : Les acides aminés.

Structure :

Def : Les acides aminés sont des composés polyfonctionnels comportant 1 fonction amine et 1

fonction ac. carbox.

Généralement amine 1er : - NH2

Les + courants sont les acides α –aminés (α –aminoacide)

R CH C

O

OH

NH2

Le groupe R peut aussi comporter d’autres fonctions :

Aminoacides essentiels Autres aminoacides communs Formule Nom Formule Nom

CH3 CH

CH3

CH

NH2

COOH

valine CH3 CH

NH2

COOH

Alanine

CH2 CH2 CH

NH2

COOH

(CH3)2CH

Leucine (CH2)3 CH

NH2

COOHNH

CNH2 NH

Arginine

CH2 CH CH

NH2

COOH

CH3

CH3

isoleucine CH

NH2

COOH

CH2C

O

NH2

Asparagine

CH2 CH

NH2

COOH

Phénylalanine CH

NH2

COOH

CH2HOOC

Acide aspartique

CH CH

NH2

COOHCH3

OH

Thréonine

CH

NH2

COOHCH2S

S CH

NH2

COOH

Cystine

CH2 CH

NH2

COOH

NH

Tryptophane CH

NH2

COOHCH2SH Cystéine

(CH2)4 CH

NH2

COOHNH2

Lysine

CH

NH2

COOH(CH2)2C

NH2

O

Glutamine

CH

NH2

COOH(CH2)2HOOC

Acide glutamique

CH2NH2 COOH

Glycine

NH N

CH

NH2

COOH

Histidine

NH

COOH

Proline

CH

NH2

COOHCH2

OH

Sérine

Rq :

8 ac.am sont qualifiés d’essentiels car l’organisme humain est incapable de les synthétiser.

On doit donc les apporter par l’alimentation.

Code à 3 lettres utilisés (asp, val, gly, ala,…)

Stéréochimie :

Rappels :

Voir chap Stéréochimie

Projection de Fisher :

Représentation en projection uniquement pour les ac.am et les sucres.

Règles à respecter :

C* au centre

Chaîne carbonée verticale

COOH en haut

Liaisons horizontales = vers l’avant

Liaisons verticales = vers l’arrière

Exp :

CH

NH2

COOHCH3

Equivalent

L’autre énantiomère

Rq :

Pour une lecture directe de la config absolue sur une projection de

Fisher, il ne faut pas oublier l’inverser le résultat habituel car le H est tjrs vers l’avant.

On les classe en 2 séries :

o Tous ceux qui ont le –NH2 à gauche : série L (tous les ac.am de cette série sont

naturels)

o _____________________ à droite : série D

Propriétés acido-basiques :

2 observations surprenantes :

Les ac. am sont plus solubles dans l’eau que dans les solvants organiques.

Tf très ↑ pour des composés orga (Tf > 230°C)

→ Similaires aux composés ioniques.

Interprétation : ce sont des ions dipolaires et non des molécules.

CH

NH2

COOHR CH

NH3

+

COO-

R

zwitterion(ou amphion)

En solution aqueuse, les ac. am. sont des ampholytes.

R CH

NH3

+

COO-

R CH

NH2

COO-

1er couple:

pKA = 9

R CH

NH3

+

COOH R CH

NH3

+

COO-

2ème couple:

pKA = 2

Domaines de prédominance :

Point isoélectrique (pHi) : le pH où l’ac. am. est sous sa forme zwitterionique (est un zwitterion), sa

charge électrique est donc nulle.

On peut le montrer par cette relation :

Application : L’électrophorèse ( = méthode d’identification et de séparation des ac.am.)

Etat initial :

Quelques réactions des ac. aminés :

Liaison peptidique et protéines :

Formation d’amide :

R1 C

OH

O

+ R2 NH2R1 C

O

NH R2

+ OH2

Idem pour les ac.am :

CH C

OH

O

NH2

R1

CH C

OH

O

NH2

R2

+ CH C

NH

O

NH2

R1 CH C

OH

O

R2

liaison peptidique

(di)peptide

+ OH2

Les ac. aminés peuvent donc s’associer en macromolécules. 2 types :

Les peptides (M < 10.000 g.mol-1)

Exp :

NH2 CH

CH2

COOH

C

O

NH CH

CH2

CH2

CH2

NH

C

NH NH2

C

O

NH CH

CH

CH3CH3

C

O

NH CH

CH2

OH

C

O

NH CH

CHCH3

CH2

CH3

C

O

NH CH

CH2

NH

N

C

O

N C

O

NH CH

CH2

C OH

O

Asp

Arg

Val

Tyr

ileHis

Pro

Phe

Angiotensine II (hormone régulant la pression sanguine)

Les protéines (M > 10.000 g.mol-1) : elles constituent ≈ 75% de la masse sèche de l’homme.

Les protéines ne sont pas de simples chaînes linéaires d’ac. aminés mais adoptent souvent une

structure en hélice due aux interactions entre les fonctions présentes dans les groupes –R.

Réactions du groupe –COOH :

Estérification :

NH2 CH C

O

OH

R1

+ R2 OH = NH2 CH C

O

O

R1

R2 + OH2

Réaction du groupe –NH2 :

Acylation :

NH2 CH C

O

OH

R1

+ R2 C

O

Cl

R2 C

O

NH CH C

O

OH

R1

+ HCl

amide

Diazotation : réaction de HNO2 sur amine I non aromatique

NH2 CH C

O

OH

R1

NaNO2

HCl, 0°COH CH C

O

OH

R1

+ N2(g)

- hydroxyacide

Application : méthode de dosage des ac.am.

Préparation (exemples) :

1ère méthode :

R C C

O

OH

O

NH3, H

2(g)

Ni

R CH C

O

OH

NH2

2ème méthode :

R CH OC NH

aldéhyde

+ - + -

R CH

C N

OH

NH3

R CH

C N

NH2

H2O

R CH

COOH

NH2