Biochimia. Biomolecule

1.

BIOCHIMIA
BIOMOLECULE – MACRO- ȘI
MICROMOLECULE, MOLECULE
COMPLEXE
AMINOACIZII: STRUCTURA,
CLASIFICAREA, ROLUL BIOLOGIC

2.

Obiectivele:
1.
Introducere în biochimie. Biochimia structurală, metabolică și clinică și
sarcinile lor. Importanța biochimiei pentru educația și practica medicală.
2.
Biomolecule – macro- și micromolecule, molecule complexe.
3.
Noțiuni de grupă funcțională. Tipurile de grupe funcționale specifice
biomoleculelor. Caracteristica lor generală.
4.
Tipurile de legături chimice specifice biomoleculelor. Caracteristica lor
generală.
5.
Aminoacizii – rolul în organismele vii. Aminoacizii proteinogeni și
neproteinogeni.
6.
Clasificarea
aminoacizilor
după
fizico-chimice, importanţa biologică.
7.
Stereoizomeria, solubilitatea și proprietățile acido-bazice ale aminoacizilor.
8.
Teoria polipeptidică a structurii proteinelor. Proprietățile legăturii peptidice.
Notarea şi citirea aminoacizilor în peptide şi proteine. Aminoacizii N- și
C-terminali.
structura
chimică,
proprietățile

3.

Biochimia:
• pentru prima dată ca termen a fost introdus în 1903
de către Carl Neiberg.
• “bios” - înseamnă viaţă
• ştiinţa despre structura şi transformarea
substanţelor chimice în organism, despre
procesele fizico-chimice care stau la baza
activităţii vitale ----studiază bazele moleculare
ale vieții

4.

Deosebim:
• Biochimia structurală (statică,descriptivă) prezintă structura chimică a materiei vii (P, G; L;
AN), proprietăţile și rolul lor.
• Biochimia metabolică (dinamică) – prezintă
metabolismul P; G, L; AN şi reglarea hormonală
sau enzimatică ale proceselor metabolice în
organism.
• Biochimia clinică (funcţională)– cercetează
procesele chimice ce stau la baza diferitelor
manifestări ale vitalităţii.

5.

Importan ța
biochimiei
• oferă cunoștințele
necesare înțelegerii stării de
sănătate și a mecanismelor patogenice în orice
boală;
• permite tratarea cu succes a avitaminozelor, a
insuficiențelor și hiperfuncțiilor endocrine;
• explică modul de acțiune al medicamentelor, ca
modulatori ai activității enzimatice, oferind datele
necesare pentru sinteza de substanțe cu acțiune
farmacologică dorită.

6.

BIOCHIMIA (semestru I compartimente)
Bioelementele, unități constituiente și macromolecule
Aminoacizii
Proteine: structura și
proprietăți
Structura,
Acizi nucleici: structura și
proprietăți
Proprietăți
Enzime.Vitamine și coenzime
Rolul
Cinetica enzimatică
Reglarea activității enzimelor
Reacțiile
Bioenergetica. Ciclul Krebs
metabolice
Lanțul respirator
Metabolismul glucidic
Reglarea
Lucrul individual al studenților

7.

Compozi ţia chimic ă şi
organizarea materiei vii:
• Din cele cca. 100 elemente chimice întâlnite în
litosferă şi atmosferă, un număr relativ mic
participă la alcătuirea materiei vii.
• Acestea se numesc bioelemente (elemente
biogene) - elemente chimice care dau naștere
organismului viu.

8.

Bioelemente
Organogene –care formează
compușii organici
C, H, O, N, P и S
Minerale
Metale (Na, K,
Ca, Mg, Zn, Mn,
Fe, Cu, Cr, V,
Мо)
Nemetale
(Cl, I, F, Br)

9.

Clasificarea bioelementelor (după
conținutul lor în organism):
Bioelemente
Macroelemente
Nemetale
(С, О, Н, N, Р,
Сl, S,F)
Metale
(Na, K, Ca,
Mg)
Microelemente
Nemetale
(I, F, Br)
Metale
(Zn, Mn, Fe,
Cu, Cr, Mo, V)

10.

Conținutul principalelor bioelemente în % în
organismul uman.

11.

Conținutul principalelor macrobioelemente în % dup ă masa lor raportat la
masa umed ă a organismului, e.g.
oxigenul alc ătuie ște 65% din masa umed ă a organismului uman sau 45 kg din
cele 70 kg ale unui adult. (după
D. Taylor, 1995)
Macrobioelementul
în %
în kg
Oxigenul
65
45.5
Carbonul
18.5
12.6
Hidrogenul
9.5
7
Azotul
3.2
2.1
Calciul
1.5
1.05
Fosforul
1
0.7
Potasiul
0.4
0.14
Sulful
0.3
0.175
Sodiul
0.2
0.105
Clorul
0.2
0.105
Magneziul
0.1
0.035
Microbioelementele: bor, crom,
cobalt, cupru, fluor, iod, fier,
mangan, molibden,
0.85
0.595

12.

Rolul m acroelementelor nemetale
ROLUL
Oxigenul
Carbonul
• intră în componența P, G, L,
• este necesar în procesul respirației ca oxidant
• este bioelementul organogen fundamental al tuturor
organismelor vii.
• intră în componența țesuturilor sub formă de proteine,
glucide, lipide și alte biomolecule.
• În unele celule și sânge se întâlnește sub formă de ion
bicarbonat HCO3-.
• Bicarbonatul participă în diferite reacții biochimice ca:
sinteza glucozei,
sinteza acizilor grași,
important în menținerea echilibrului
acido-bazic în sânge.

13.

Rolul m acroelementelor nemetale
Macro
bioele
mentul
Hidrogenul
Azotul
ROLUL
• nu se întâlnește în stare liberă atomară H sau
moleculară H2 ci doar în componența diferitor
biomolecule sau în stare ionizată H+ așa numitul
proton de hidrogen.
• Ionii H+ contribuie la crearea mediului acid în
organism.
• intră în componența tuturor biomoleculelor proteinelor, glucidelor, lipidelor, acizilor nucleici etc.
• Este un component principal al aminoacizilor,
proteinelor, acizilor nucleici.
• Se întâlnește și în componența unor compușii
anorganici ca oxidul de azot NO și ionii sau sărurile de
amoniu NH4+.
• Datorită capacității lui de a forma legături
donor-acceptor poate fixa protonii - conferă proprietăți
bazice proteinelor,

14.

Rolul m acroelementelor nemetale
Macro
bioele
mentul
Clorul
ROLUL
• se întâlnește în formă ionică de clorură Cl-.
• importanți în formarea acidului clorhidric HCl (componentul
sucului gastric)
• pot fi activatorii unor enzime(amilaza salivară)
• implicați în procesele de transport al gazelor (O2 și CO2) în
sânge.
• în sinteza unor compuși cu acțiune bactericidă (acidul
hipocloros HOCl produs de unele leucocite) având astfel un
rol important în imunitate.
• este un component important al acizilor nucleici, unor proteine
(fosfoproteine), lipide (fosfolipide) și a mineralelor care alcătuiesc țesutul
Fosforul
osos.
• În oase și dinți se conține preponderent sub formă de hidroxiapatită
Са10(РO4)6(ОН)2.
• este componentul unor biomolecule cu valoare energetică ca ATP-ul,
creatinfosfatul, fosfoenolpiruvatul.
• este componentul sistemelor tampon sangvine

15.

Rolul m acroelementelor nemetale
ROLUL
Macr
obioe
leme
ntul
Sulful
• Intră în componența aminoacizilor cisteina și
metionina respectiv în componența proteinelor.
• este componentul unor biomolecule importante
ca taurina, coenzima A, S-adenozilmetionina și a
unor vitamine ca tiamina (B1) și biotina (H).
• în organism se mai întâlnește și în formă
anorganică ca sulfat.

16.

Rolul m acroelementelor
metale
Macrobioelementul
ROLUL
Potasiul
Sodiul
este principalul cation intracelular (98%).
este important în contracția musculară,
funcționarea normală a inimii
transmiterea impulsurilor nervoase,
• activarea unor enzime.
• Concentrația scăzută de K în sânge
numită hipokaliemie se observă în
disfuncția glandelor suprarenale
(hiperaldosteronism), și este însoţită de
dereglări ale funcţiei cardiace
Este principalul cation extracelular.
Se întâlnește în formă ionizată Na
Participă în menținerea presiunii osmotice.
Concentrația mare de sodiu în sânge numită
hipernatremie cauzează hipertensiune arterială şi
edeme.

17.

Rolul m acroelementelor
metale
Macrobioelementul
ROLUL
Calciul
Magneziul
În oase și dinți se conține 1 kg de Ca
preponderent sub formă de hidroxiapatită
Са10(РO4)6(ОН)2.
În sânge, limfă se întâlnește sub formă de
cation liber Ca2+ și fixat de proteine.
importanți în coagularea sângelui,
contracție musculară,
transmiterea impulsului nervos.
• în țesuturile mineralizate (dentină, smalț,
oase).
• se conțin în mușchi și ficat
• este important în procesele energetice,
formează complexe cu ATP-ul (MgATP2-),
• în biosinteza proteinelor,

18.

Biomoleculel
e
Biomoleculele sunt molecule sintetizate de organism cu
destinație structurală (anatomică) și fiziologică. Ele pot fi
divizate în biomicromolecule, biomolecule complexe și
biomacromolecule (biopolimeri).

19.

Biomolecule
Biomicromolecule
(monomeri)
aminoacizii,
aminele, acizii
carboxilici,
monozaharidele,
bazele azotate
Biomolecule
complexe
Biomacromolecule
(biopolimeri)
Lipidele
și nucleotidele
Proteine, amidonul,
glicogenul, celuloza,
acizii nucleici (ADN,
ARN)

20.

GRUPE FUNCȚIONALE
Grupa funcțională Clasa
compușilor
–СООН - carboxil
Prefixul
Acizii carboxilici
Sufixul
-
-oic
carboxi–СНО - aldehidică
Aldehide
oxoformil-
-al
–ОН - hidroxil
Alcooli
hidroxo-
-ol
–NН2 - amino
Amine
amino-
-amină
–СОNН2 - amidică
Amide
–SH -sulfhidril
Tiole
mercapto-
-tiol
Cetone
oxo-
-оna
carbonil
-
-amidă

21.

Grupa func țional ă carboxil ( - COOH
)
(se con ține în P, AA, AG,
acizi organici: piruvat,lactat )

22.

Grupa funcțională hidroxil ( - OH ) – se conține în
alcooli, AA (Tre, Ser); Col liber, Gl, Fr; acid lactic)

23.

Grupa funcțională sulfhidril ( - SH )
(Se conține în proteine, Cys, în coenzima A
(CoA), glutation)

24.

Grupa funcțională amino ( - NH2 ) – proteine, AA, AN

25.

Grupa funcțională amidică ( - CONH2 )

26.

Grupa funcțională carbonil ( =CO )

27.

Tipuri de leg ături
chimice
Legătura
covalentă
nepolarăse stabileste
intre atomi
identici de
nemetale
O=O
N=N
F-F
C-C
C-H
Ex: Cl2;O2; N2, CH4
Legătura covalentă – se
formează pe baza
cuplului comun de
electroni.
Poate fi polară și
nepolară

28.

Tipuri de leg ături
chimice
Legătura
covalentă
polară
H 2O
NH3
HCl
C-O
C-N
C-S
Legatura covalenta polara
perechea de electroni comună este deplasată către
atomul de oxigen care este mai electronegativ decât
atomul de carbon

29.

Tipuri de leg ături
chimice
Legătura
covalentă
donor-acc
eptor
sunt implicați electronii pereche ai aceluiași atom.
Atomul care ”donează” perechea de electroni se numeşte donor,
atomul care o acceptă se numeşte acceptor.
Ex. legătura dintre atomul de azot al grupei amino și cationul de hidrogen
(protonul)

30.

Tipuri de leg ături
chimice
Interacțiunile non-covalente
Forțele van der Waals
Forțele van der
Waals între
macromolecule
• reprezintă forțele de atracție sau de respingere de putere relativ mică dintre
moleculele neutre.
• Contribuie la formarea structurii cuaternare

31.

Tipuri de leg ături
chimice
Legăturile
ionice- prin
atractia
electrostatica
dintre ioni de
semn contrar
(pozitivi și
negativi)
NaCl
Na2CO3
În contact cu H2O
–disociază ușor

32.

Tipuri de leg ături
chimice
Legăturile
de
hidrogen
poate apărea intermolecular sau
intramolecular
Mai slabe ca cele covalente, dar
nu mai slabe ca van-der-Waals
Apare în proteine, ADN, ARN,
AA.

33.

34.

Tipuri de leg ături
chimice
Interacțiuni
hidrofobe

35.

PARTICULARITĂȚILE MATERIEI VII

36.

PARTICULARITĂȚILE
MATERIEI VII

37.

PARTICULARITĂȚILE MATERIEI VII
Gradul superior de organizare structurală (caracterizat
prin structura compusă şi diversitatea de molecule)
Funcţia strict determinată şi sensul său specific pentru
fiecare parte componentă.
Capacitatea de a transforma şi a utiliza energia
Schimbul de substanţe cu mediul înconjurător şi
autoreglarea transformărilor chimice.
Capacitatea
de
autoreplicare
informaţiei genetice.
sau
transmitere
a

38.

CARACTERISTICA GENERAL Ă A AMINOACIZILOR
• Sunt derivați aminați ai acizilor organici, astfel
• Conțin obligator o grupare carboxil (-COOH) și o
grupare amino (-NH2)
• Grupa amino poate fi atașată la diferiți atomi de
carbon ai acidului organic, producând diferite tipuri de
aminoacizi - α, β, γ, δ, ε etc.
• Proteinele umane conțin doar α-aminoacizi

39.

Func țiile aminoacizilor (AA) :
1.
2.
sunt elementele structurale fundamentale ale
proteinelor;
sunt precursori ai:
− hormonilor,
− bazelor azotate purinice și pirimidinice,
− porfirinelor (hemurilor),
− vitaminelor (ex .: acid folic)
− aminelor biogene - reglatori locali (ex .: histamina) și
neuromediatori (ex .: dopamina)

40.

AA PROTEINOGENI ȘI NEPROTEINOGENI
Aminoacizii
Proteinogeni
– sunt elemente
structurale ale proteinelor
Codificați genetic
- 20 aminoacizi,
sunt codificați în ADN
de codoni specifici
Neproteinogeni
– nu se regăsesc în
structura proteinelor
Necodificați – nu sunt codificați în
ADN și se formează după sinteza
proteinei prin modificări ale celor
codificați

41.

AA proteinogeni, codifica ți genetic

42.

AA proteinogeni necodifica ți
(modifica ți posttransla țional)

43.

AA neproteinogeni
1.
2.
Nu sunt prezenți în proteine
Au alte funcții biologice

44.

α- Aminoacizii (AA)
• unităţi fundamentale ce participă la sinteza unei proteinelor
• sunt de tip α-aminoacizi.
Conțin, atașați la atomul de carbon-α:
gruparea carboxil (-COOH)
gruparea amino (-NH2)
radicalul (R)

45.

Stereoizomeria aminoacizilor
• Două molecule sunt stereoizomeri dacă sunt
formate din aceeași atomi, conectați în aceeași
secvență, dar atomii sunt poziționați diferit în
spațiu.
• Diferența dintre stereoizomeri poate fi observată
numai atunci când este luată în considerare
aranjarea tridimensională a moleculelor.
• Stereoizomerii pot fi împărțiți în izomeri optici și
geometrici.

46.

Stereoizomeria aminoacizilor
• Molecule chirale sunt molecule ce dețin centre chirale (un
atom de carbon asimetric), care este un atom de carbon la
care sunt atașate 4 grupe funcționale diferite, deci el este
completamente asimetric
• Toți α-aminoacizii (cu excepția glicinei) conțin un α-carbon
chiralic și formează L- și D- stereoizomeri, care sunt
imaginea în oglindă unul al celuilalt
• Proteinele umane conțin doar α-L-aminoacizi

47.

• CLASIFICAREA ȘI
STRUCTURA CHIMICĂ A AA

48.

CLASIFICAREA AA
a. dup ă propriet ățile
fizico-chimice
1. AA nepolari (hidrofobi): glicina, alanina, valina, leucina,
izoleucina, prolina, fenilalanina, triptofanul şi metionina.
– Toți AA hidrofobi sunt neutri
– Toți sunt puțin solubili în apă și bine solubili în solvenți
organici
2. AA polari (hidrofili):
✔ Neutri - serină, treonină, cisteină, tirozină, asparagină,
glutamină
✔ Acizi - Asp (acid aspartic) și Glu (acid glutamic)
✔ Bazici - Lys (lizină), Arg (arginină) și His (histidină)
Aceşti AA sunt mai solubili în apă datorită grupărilor funcționale –COOH,
-OH, -SH, -NH2, -CO-NH2, guanidino și imidazol, care pot interacționa cu
apa

49.

CLASIFICAREA AMINOACIZILOR
b. În corespundere cu structura chimică a
radicalului:
Tio AA
a) alifatici (non-ciclici) și ciclici
b) tio-;
c) hidroxi; etc.
Hidroxi AA
Imino - Pro

50.

CLASIFICAREA AA
în corespundere cu structura chimică a radicalului
Ciclici și alifatici
Ciclici:
(a) homociclici
(b) heterociclici
Ciclici:
(a) aromatici
(b) non-aromatici

51.

CLASIFICAREA AA:
• după numărul grupărilor –COOH şi –NH2:

52.

CLASIFICAREA AA: c. dup ă rolul
biologic:
Esențiali
indispensabili:
Valina*
Leucina*
Izoleucina*
Fenilalanina*
Triptofanul*
Metionina*
Treonina*
Lizina*
Nu se sintetizează în
organism, e necesar sa-i
primim cu alimentele
Aminoacizi
Semiesențiali
(semi-dispensa
bili):
Arginina*
Histidina*
Se sintetizează în
organism, dar în cantități
insuficiente, e necesar
sa-i primim cu alimentele
Neesențiali
(dispensabili):
Glicina
Alanina
Prolina
Serina
Tirozina
Cisteina
Asparagina
Glutamina
Acidul aspartic
Acidul glutamic
Se sintetizează în
organism

53.

AA structura chimică
Glicina
Alanina
Serina
Cisteina

54.

AA structura chimică
Tirozina
Fenilalanina

55.

AA structura chimică
Triptofan
Histidina

56.

AA structura chimică
Treonina
Metionina

57.

AA structura chimică
Izoleucina
Arginina
Valina

58.

AA structura chimică
Leucina
Lizina

59.

AA structura chimică
Acid aspartic (aspartat)
Asp
Asparagină - Asn
Acid glutamic
(glutamat) -Glu
Glutamină Gln

60.

AA structura chimică
Prolina

61.

AA nepolari sau hidrofobi

62.

AA polari sau hidrofili neutri

63.

AA polari sau
hidrofili acizi
(cu sarcin ă
negativ ă)
AA polari sau
hidrofili bazici
(cu sarcin ă
pozitiv ă)

64.

Propriet ăţile acido-bazice ale
α-aminoacizilor
În condiții de pH fiziologic, în soluţii apoase α-aminoacizii
există în formă de ioni bipolari (amfiioni):
• gruparea amino este protonată (NH2 + H+ → NH3+) – are
proprietăți bazice – este acceptor de protoni;
• gruparea carboxil este disociată (deprotonată) (COOH →
COO‒ + H+) – are proprietăți acide – este donor de protoni;
Astfel, aminoacizii posedă proprietăți amfotere - și de bază, și
de acid.

65.

PROPRIET ĂȚILE ACIDO-BAZICE ALE α-AA
1. În soluție acide (pH <7) AA este protonat și există în formă de cation (+);
2. În soluție bazică (pH> 7), AA este deprotonat și există în formă de anion (‒)
• Datorită capacităţii lor de a disocia ca anioni sau cationi, AA se pot deplasa sub
acţiunea unui câmp electric, astfel:
• -în mediu acid - AA migrează spre catod,
• - în mediu bazic - spre anod
3. la un pH intermediar, AA este echilibrat între formele anionică și cationică și
există în forma unui ion neutru, bipolar (zwitterion) – aceasta este starea
izoelectrică a α-AA.
2. Acest pH este numit punct izoelectric al AA (pI).

66.

PROPRIET ĂȚILE ACIDO-BAZICE ALE α-AA
1. AA se deosebesc după radical - R, care le conferă proprietăți specifice.
2. Radicalul poatea avea proprietăți hidrofobe sau hidrofile.
3. Radicalii hidrofili pot fi neutri, acizi sau bazici, în funcție de grupele
funcționale.
4. În cazul în care radicalul unui AA este hidrofob sau hidrofil neutru (nu
are grupuri care pot fi încărcate) atunci R nu va influența sarcina electrică
totală a AA și proprietățile sale acide sau bazice.
5. Radicalul hidrofil poate conține grupe funcționale care pot avea
sarcină, astfel va influența sarcina electrică totală a AA și proprietățile
sale acide sau bazice:
- o grupare – COO‒ adiţională (cazul acizilor aspartic şi glutamic)
aminoacizii au caracter acid;
- o grupare – NH3+ suplimentară (cazul argininei, lizinei) aminoacizii
respectivi au caracter bazic.

67.

Sarcina electrică a AA acizi

68.

Sarcina electrică a AA bazici

69.

pI=punctul izoelectric
• Reprezinta pH-ul la care sarcina neta a AA este
nula
• La pH=pI solubilitatea AA este minimă
• AA nu migrează în câmpul electric
• pI pt aminoacizii neutri 5-6 (6)
• pI pt aminoacizii acizi ~2,97-3,22 (3)
• pI pt aminoacizii bazici : 7,58 – 10,76 (8)

70.

STRUCTURA, PROPRIET ĂȚILE
ȘI ROLUL BIOMEDICAL AL
PROTEINELOR

71.

ROLUL PROTEINELOR
• structurală – formează structurile celulare, ale țesuturilor și
organelor (colagenul, elastina)
• catalitică – enzimele catalizează reacțiile chimice în
organism (amilaza, lipaza, pepsina)
• reglatoare – hormonii reglează funcțiile la nivel de celule,
țesut, organ și organism (insulina, hormonul paratiroid)
• de transport – proteinele transport diferiți compuși în sânge,
prin membrane etc (albumina, transferina, ceruloplasmina)
• de menținere a presiunii oncotice a sângelui (albumina)
• contractilă – asigură contracția musculară (actina, miozina)
• de protecție – imunoglobulinele asigură protecția de
organisme sau substanțe străine

72.

Structura proteinelor

73.

STRUCTURA PRIMAR Ă A
PROTEINELOR
• Este nivelul inițial al organizării structurale a
proteinelor,
• Este secvența α-L-aminoacizilor în catena
polipeptidică;
• Este determinată genetic;
• AA sunt legați prin legături peptidice

74.

AA se unesc prin leg ături
peptidice
Legătura peptidică se formează între grupa α-carboxil al unui
aminoacid și grupa α-amino a aminoacidului următor:

75.

PEPTIDE ȘI PROTEINE
1.
Lanțurile ce conțin:
‒
de la 2 până la 10 aminoacizi se numesc oligopeptide:
2 aminoacizi - dipeptidă;
3 aminoacizi- tripeptidă; etc.
• până la 50 aminoacizi se numesc polipeptide
• mai mult de 50 aminoacizi se numesc proteine
2.
Aminoacizi sunt uniți prin legături peptidice

76.

PROPRIET ĂȚILE LEG ĂTURII
PEPTIDICE:
• Legătura peptidică clasică este o legătură covalentă trainică și are
proprietăți de legătură parțial dublă.
• Legătura peptidică este coplanară – toți atomii grupării peptidice se află
în același plan.

77.

PROPRIET ĂȚILE LEG ĂTURII
PEPTIDICE:
• Legătura peptidică clasică are conformație
trans.
• Are 2 forme de rezonanță – ceto și enol:

78.

PROPRIET ĂȚILE LEG ĂTURII
PEPTIDICE:
• Fiecare legătură peptidică clasică este capabilă să
formeze 2 legături de hidrogen cu alți atomi polari.
• Prolina formează legătură peptidică atipică:

79.

Nomenclatura peptidelor
Toţi aminoacizii situaţi la stânga în catena polipeptidică faţă de cel
C-terminal capătă terminaţia -il, iar cel C-terminal îşi păstrează denumirea
sa trivială. De exemplu: tripeptidul Gli-Ala-Ser se va numi
glicil-alanil-serină.

80.

STRUCTURA PRIMAR Ă A
PROTEINELOR
• Este determinată genetic de către gena din ADN care
codifică succesiunea aminoacizilor în catenă printr-o
succesiune de codoni
• Succesiunea aminoacizilor în structura primară determină
nivelurile ulterioare de organizare structurală – secundară,
terțiară și cuaternară și subsecvent realizare funcției

81.

Importanța clinică a structurii primare
Anemia falciformă sau cu celule în formă de seceră

82.

Determinarea structurii primare
• 2 etape:
• A. determinarea compoziției AA
• B. determinarea succesiunii AA

83.

Determinarea compoziției AA
în proteină
1.
Hidroliza acidă completă (fierberea proteinei în soluţie de
acid clorhidric)
2. prin cromatografie are loc determinarea fiecărui aminoacid
în hidrolizat
În prezent o astfel de analiză se realizează în mod automat cu
ajutorul unor aparate speciale numite analizatoare de
aminoacizi.

84.

PRINCIPIILE DE DESCIFRARE A
SUCCESIUNII AA-ETAPELE :
• Determinarea AA N și C terminal
• hidroliza selectivă a proteinei (prin metodele
enzimatice (tripsina, chimotripsina, pepsina) sau
chimice (cu bromura cianidică)
• identificarea succesiunii AA în fragmentele obţinute
prin metoda Edman.
• restabilirea structurii primare a proteinelor prin
suprapunerea diferitor segmente de peptide
stablindu-se astfel segmentele de coincidenţă
(metoda “amprentelor digitale” sau ” metoda hărţilor
de peptidă”

85.

Principiile de descifrare a AA N
şi C terminal:
La determinarea AA N-terminal se utilizează:
1. -metoda Sandger (cu fluordinitrobenzol)
2. - metoda Edmann (cu fenilizotiocianat)
3. -metoda cu dansyl
4. - metoda enzimatică (cu aminopeptidaza)
Determinarea AA C-terminal se efectuează prin:
1. metoda chimică cu hidrazina (metoda Acabori)
2. metoda enzimatică (carboxipeptidază)
3. folosind reducători: NaBH4 sau LiBH4

86.

suprapunerea diferitor
segmente de peptide

87.

Metoda lui Edman
- constă în interacţiunea aminoacidului N-terminal cu
fenilizotiocianat în mediu slab bazic.
- La o tratare ulterioară cu un acid slab fără încălzire se
. produce scindarea aminoacidului N-terminal sub formă de
derivat feniltiohidantoinic, care se identifică în continuare
prin metoda cromatografică. Acest procedeu se repetă de
mai multe ori până la scindarea completă a fragmentului de
peptidă:
Metoda Edman s-a dovedit a fi utilă pentru
reproducere într-un aparat automat numit
secvenator cu ajutorul căruia pot fi realizate
40–50 etape de scindare.

88.

Metoda lui Edman

89.

Metoda lui Acabori

90.

METODA FOLOSIND REDUCĂTORI:
NaBH4 sau LiBH4