α-­‐Amminoacidi Amminoacido: composto che possiede un gruppo carbossilico e un gruppo amminico α-­‐Amminoacido: il guppo amminico è in posizione a rispe8o al carbossile COOH α CH-NH2 R reazione acido-­‐base COO zwi8erione α CH-NH3 R Zwi8erione:un composto neutro nel suo complesso ma che presenta una separazione di carica, in pra<ca è un sale interno Stereochimica degli α-­‐amminoacidi COO H NH3 R SERIE D COO H3N H R SERIE L Gli α-­‐amminoacidi naturali appartengono alla serie L (L’unico amminoacido non chirale è la glicina R = H) Proprietà acido-­‐base In generale, H2O a pH fisiologico (intorno a 7) gli amminoacidi sono in forma zwi<erionica e possono agire sia da acido (donatore di protoni tramite il gruppo NH3+) che da base (acce<ore di protoni tramite il gruppo COO-­‐). Sostanze di questo Gpo si chiamano ANFOTERI. COO H3N La catena laterale R conferisce a ciascun amminoacido delle proprietà diverse H R Alcuni α-­‐amminoacidi comuni COO H NH3 COOH + H3O+ H NH3 R R COO COO H NH3 R + HO- H NH2 + + H2O H2O R Generalmente a pH intorno 7 (pH fisiologico) gli amminoacidi sono degli zwi<erioni Reazione acido-­‐base della catena laterale +H COO- 3N NH3 + pKa (NH3+ cat. lat) = 10.53 gruppo amminico protonato HOOC COOH pKa (-­‐COOH cat. lat) = 3.86 NH3+ gruppo carbossilico protonato amminoacido (stru8. a pH fisiol.) pKa (α-­‐COOH) COO- glicina pKa (α-­‐NH3+) pKa cat. Lat. pI 2.35 9.78 6.06 2.35 9.87 6.11 2.10 9.82 3.86 2.98 2.10 9.47 4.07 3.08 2.18 8.95 10.53 9.74 NH3+ COO- alanina NH3+ acido aspartico -OOC COONH3+ acido glutammico -OOC COONH3+ lisina +H 3N COONH3+ Punto Isole8rico pI Al pH=pI la molecola è uno zwi8erione, la sua carica complessiva è 0 COOH H NH3 R COO H3O+ H NH3 COO HO- H R R pH << pI (ambiente acido) pH = pI NH2 (ambiente basico) Il pI dipende dalla stru8ura molecolare Calcolo del pI Molecole che non hanno gruppo acidi o basici pI = [pKa(α-­‐COOH) + pKa(α-­‐NH3+)]/2 Molecole che hanno un gruppo amminico nella catena laterale pI = [pKa(α-­‐NH3+) +pKa (NH3+cat. lat) ]/2 Molecole che hanno un gruppo –COOH nella catena laterale pI = [pKa(α-­‐COOH) + pKa (COOH cat. lat)]/2 Se nella catena laterale ci sono Se nella catena laterale ci sono (-­‐COOH) Ele8roforesi Più alta è la carica maggiore è la velocità di migrazione. A parità di carica migra più velocemente la molecola con PM più piccolo Legame pep<dico (Legame ammidico) Isomero trans è favorito Un tripep<de Il legame ammidico ha un parziale cara8ere di doppio legame O R O O N H H R N H H R N H H NB: l’azoto delle ammidi è ibridato sp2 e NON è basico; esiste una barriera rotazionale intorno al legame C-­‐N di circa 15-­‐20 kcal/mol Isomero trans è favorito La trasformazione di un legame ammidico dalla forma TRANS alla cis può avere conseguenze importanG dal punto di vista biologico Stru8ura ad α-­‐elica (la catena polipepGdica è avvolta a spirale) Conformazione β a foglie8o pieghe8ato La catene polipepGdiche possono disporsi in maniera parallela o anGparallela