Acides aminés

[warsoling]

Bonjour à toutes et à tous ,
j'entre en PACES l'année prochaine et donc pendant ces vacances je commence doucement à réviser. Cependant un notion me bloque je voudrais donc vous poser quelque question sur les acides aminés !
Alors déjà les acides aminés que j'étudie sont de la forme NH3+—CH —COO- et donc il y a différentes "variantes" qui changent d'un acide aminé à un autre et
l
R
qui concernent la chaine R.

J'ai une première question sur la chaine "principale" ( sans la chaine R ) , est elle polaire ou apolaire ? Elle est électriquement neutre mais pour moi elle est polaire vu qu'il y a une charge plus et une charge moins alors que sur un site j'ai vu que quand les charges se compensait et que s'était neutre s'était apolaire , est ce vrai ?

Ensuite j'ai une question qui va vous sembler sans doute bête sur les chaines polaire chargé positivement la Lysine, Lys, K par exemple et plus précisément sur la formation des ions de ces chaines . On voit que sa chaine R est (CH2)4-NH3+ , cependant on a vu qu'un ion c'est un atome qui a perdu ou gagné un electron or ici c'est un gain de proton , pourriez vous m'expliquer la formation d'un ion car je suis perdu , je ne sais plus si la formation d'un ion c'est un gain ou une perte d’électrons ou si c'est un gain ou une perte de proton selon le milieu chimique ( pH) ?
( j'aime comprendre les choses en profondeur je n'aime pas comprendre superficiellement et j'avoue avoir quelques lacunes en chimie ... )

Et enfin , je ne comprends pas pourquoi les chaine R de l'Asparagine et de la Glutamine sont non ionisable alors qu'il possède sur leur chaine R la fonction amide CO-NH2 qui peut donc gagner un protons non ?


Merci d'avance pour votre aide , je vous avoue que je galère un peu à comprendre certaines choses sans explications et juste avec des documents...
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[HarleyApril]

Bonjour

Une charge plus séparée d'une charge moins, c'est par définition un dipole.
Par contre, il est vrai qu'un produit neutre, ce qui est le cas pour un acide aminé quand il y a compensation des charges, sera plus facile à extraire par un solvant organique qu'un acide aminé chargé.

Quand on passe d'un R-NH2 à un RNH3+, on ajoute un H+. L'azote va alors partager son doublet avec l'atome d'hydrogène. De ce fait, il passe d'un état où il avait les deux électrons de son doublet à un état ou il ne les possède plus qu'à moitié. Ceci revient à dire qu'il n'a que la moitié de ces deux électrons. Il a donc globalement perdu un électron.

En général, on se place à des pH en milieu aqueux. Dans ces conditions, les fonctions amides CONH2 de l'asparagine et de la glutamine ne sont pas protonnables.

Cordialement

[warsoling]

Merci de ta réponse Harley , je t'avoue que je n'es pas bien compris la réponse à ma première question quant à la polarité, pourrait tu me ré expliquer ?
J'ai saisi le reste , donc si je comprends bien il n'existe pas par exemple de NH2+ ? la perte d'un electron correspond toujours au "partage" avec un H+ qui ne possède aucun électron et qui en cherche un donc on lui en donne un et ainsi on en "perd" un ? Il n'existe pas de don d'électron sans alliance avec un H+ ?

[warsoling]

Mais par exemple , Cl- ne possède pas de H et c'est un ion pourtant , je ne comprends plus ><

[A voir en vidéo sur Futura]

[jeanne08]

On a un ion ( espèce chargée) quand la somme des charges + des noyaux n'est pas la même que la somme des charges - des électrons. pourquoi cette différence ??? il peut y avoir de nombreuses raisons :
A +H+ -> AH+
A + B -> A- + B+
AH + B- > A- + BH
...

[warsoling]

Ok jeanne merci beaucoup , donc si je comprends bien il y a des causes multiples donc inutiles que je me prenne la tête à les connaitre je vais simplement admettre ça , et quelqu'un pourrait répondre à ma question sur la polarité de la chaîne principale svp ?

[Resartus]

Bonsoir,

Les polarisations d'une molécule proviennent du fait que les electrons ont tendance à être attirés plus par certains atomes, de sorte que la charge négative moyenne dépasse celle du noyau de cet atome. A l'inverse, du coté du noyau un peu "délaissé" la charge moyenne sera positive.

Par exemple dans CO, une légère charge moins apparait du coté O et + du coté C : Molécule polaire. Dans H2O, les H sont + et le O-, et, en raison de l'angle fait par les deux O-H, il reste un certain dipôle résultant. Dans CO2, idem pour les O - et le C +, mais compte tenu de la symétrie de la molécule (les O de part et d'autre du C) les deux dipoles s'annulent. C'est donc seulement avec certaines symétries qu'on peut arriver à des molécules non polaires.

Dans le cas des acides aminés, il y a toujours un dipole très fort sur l'axe amine-acide. Cela peut être même plus fort qu'une simple polarisation, puisque dans l'eau la partie acide peut arriver à perdre entièrement son H+ et a une charge négative de -e, tandis que l'amine gagne un H+ et devient +e. Elle est donc neutre, tout en étant ionisée des deux cotés. On appelle cela un zwitterion
Si on augmente le ph, l'amine perd son H+ et devient neutre, et cela donne un ion négatif -. Si on diminue le ph, c'est l'acide qui récupère un H+ et cela donne un ion positif du coté amine.
Ensuite, les classifications polaire ou pas, acide ou basique, chargée positivement ou négativement qu'on indique sont en fait celles de la chaine latérale, et sont surtout utiles lorsque les amino acides sont liés dans des protèines.

[warsoling]

Merci beaucoup Resartus , donc en faites , je me prends la tête pour rien car ce qu'on étudie surtout c'est la chaine latérale ?
Et ainsi étant donné que géométriquement on obtient un vecteur nul la chaine "principale" est apolaire ?

Un petite question en plus , je t'avoue que je n'est pas tout compris à ce que tu m'as expliquer enfin plutôt cette partie " Si on augmente le ph, l'amine perd son H+ et devient neutre, et cela donne un ion négatif -. Si on diminue le ph, c'est l'acide qui récupère un H+ et cela donne un ion positif du coté amine." enfaite je la comprends , mais je ne comprends pas la raison pour laquelle il se passe ce phénomène , et pourquoi pas l'inverse par exemple ?


Une dernière question si tu es , ou a été en PACES peut être pourra tu me renseigner , les acides aminés qu'on me demande d'apprendre , je dois simplement les apprendre par coeur avec leurs caractéristiques ou bien chercher à comprendre les notions de polarité , d'ionisation etc en profondeur ?
Car je n'ai que des documents mais pas de prof et je ne sais pas l'apprentissage que l'on attend de moi , est ce vraiment des notions que je dois maîtriser sur le bout des doigts ou bien les comprendre vaguement et apprendre les acides aminés suffit ?

Merci !

[Resartus]

Pour la première question, il faut se référer aux propriétés des acides faibles. Dans ces acides (disons HA par exemple), il y a équilibre entre la forme dissociée H+ A- et la forme HA en fonction du ph. Cet équilibre est caractérisé par une constante ka egale à [H+]x[A-]/[AH](on utilise aussi l'opposé de son logarithme pka). On voit que si on impose une augmentation de la concentration en H+ (H3O+ en fait) CAD diminuer le ph (en rajoutant un acide fort), la concentration en A- doit diminuer, et il ne reste plus que du HA. Si au contraire on augmente le ph (diminuer les H+), c'est A- qui augmente
Il y a deux fonctions dans la chaine principale de l'acide aminé, et chacune est caractérisée par sa constante d'équilibre pka.
La fonction acide COOH a un pka1 de l'ordre de 2, ce qui veut dire qu'avec un acide très fort, elle reprend son H.
La fonction amine NH3+ a un pka2 de l'ordre de 9, ce qui veut dire qu'avec une base très forte elle cède son H+.
Entre les deux, on a un zwitterion, CAD NH3+...COO-. C'est grâce à cette polarisation que l'attachement des acides aminés entre eux est facilité pour former d'abord des polypeptides puis des protéines.La chaine principale est donc essentielle au fonctionnement des acides aminés.

Les propriétés de la chaine latérale peuvent quand même modifier pas mal plusieurs propriétés physiques comme la solubilité ou chimiques : par exemple, s'il y a une fonction acide sur la chaine latérale, cela rajoute un pka en plus dans les courbes ou par leur encombrement qui interdit certaines configurations.
Sur internet, quelques transparents seront plus clairs que moi...
http://www.uvp5.univ-paris5.fr/wikin...michel_P12.pdf

[warsoling]

Et cela se passe ainsi car la constante Ka et caractéristique d'un couple et ne doit pas varier, elle doit toujours rester constante , c'est ça ?

Ah merci , en me parlant du pKa j'ai compris grâce à mes cours de l'année passé qui paraissent maintenant beaucoup plus concret, merci !!

Et du coup , finalement la chaine principale d'un acide aminé est bien polarisé ou alors ne l'est elle pas ?

Cela me rappelle une autre question , pourquoi certaines chaînes latérales sont polaires mais non chargées , si je ne me trompe pas , il y a certaines molécules qui ne sont caractérisées par aucun couple acide/base ? par exemple OH , c'est ça ? Pourquoi ne cède il pas son H+ ?


PS:Merci beaucoup pour votre diapo , cela m'a beaucoup aidé !

[ZuIIchI]

Une molécule chargée est polaire mais une molécule polaire n'est pas forcément chargée.

Une molécule chargée est polaire par définition, étant donné que, comme le faisait remarquer HarleyApril, il y a 2 charges séparées.

Une molécule polaire possède un moment dipolaire non-nul. Ce moment dipolaire est l'addition du moment dipolaire de chaque liaison dans la molécule. Et une liaison est polaire si la différence d'électronégativité entre les 2 atomes liés est non-nulle. Par exemple, C-F est fortement polarisée. L'eau est une molécule très polaire car O-H est très polaire. A l'inverse, CCl₄ et CO₂ sont apolaires bien que les liaisons C-Cl et C=O soient très polaires. Le moment dipolaire est une grandeur vectorielle et dépend donc aussi de la géométrie/symétrie de la molécule. CCl₄ est tétraédrique et CO₂ est linéaire. Tous les moments des liaisons s'annulent.

J'espère être resté à peu près compréhensible.

[warsoling]

Merci ZuIIchI , donc d'après ce que tu m'as expliqué j'ai fais la somme vectorielle de la chaine principale des acides aminés et je trouve un vecteur nul , ainsi la chaine principale est apolaire vu que la somme des liaisons correspond a un vecteur nul ( ou peut être me suis je tromper dans la somme ) est ce ça ?

[ZuIIchI]

Je ne sais pas de quelle "chaîne principale" tu parles mais généralement on considère que les CH2-CH2-CH2 sont apolaires, la différence d'électronégativité entre H et C étant très faible. Pareil pour les groupements aromatiques (benzène, toluène) qu'on considère apolaires.

[warsoling]

je parle de cette chaine ZuII NH3+—CH —COO- pour moi d'après la formule développer elle est apolaire car la somme vectorielle est nul , est ce juste ?

[warsoling]

Une autre question , je ne comprends pas pourquoi par exemple dans le cas de la lysine on dit que ça chaine latéral est basique (voila ça chaine latéral (CH2)4-NH3+ ) alors que celle ci contient un acide NH3+ elle devrait donc être acide au lieu d'être basique non ?

[warsoling]

quelqu'un peu il me répondre ?

[Resartus]

Le caractère acide ou basique n'est pas absolu mais relatif : en présence d'un acide plus fort, un acide faible va se comporter comme base dans la réaction. Dans l'eau c'est en fonction du ph et des pka qu'on peut savoir qui va l'emporter.

[HarleyApril]

je parle de cette chaine ZuII NH3+—CH —COO- pour moi d'après la formule développer elle est apolaire car la somme vectorielle est nul , est ce juste ?

Non, c'est faux, la somme vectorielle n'est pas nulle !
Tu as un + et un -, ça crée un dipôle.

La lysine est basique à cause de la présence de l'amine au bout de sa chaîne latérale. Du coup, à pH physiologique, cette amine est protonée et se trouve donc sous forme NH3+ (qui est bien l'acide faible conjugué de cette base).

Cordialement