Zwitterion

L-alanine tel que présenté à la figure 1 est un exemple d’aminoacide . On peut observer que la présence d’une fonction acide et d’une fonction amine lui donne des propriétés à la fois acides et basiques, ce qui permet la formation d’un sel interne ou Zwitterion. La méthode de dosage la plus courante pour l’azote organique est la méthode de Kjeldahl dans laquelle on utilise la théorie des titrages acido-basique. Au cours de cette méthode, l’échantillon est décomposé dans un excès d’acide sulfurique concentré

Un a-a est une unité structurale de base des protéines, constitué d’une fonction acide carboxylique et amine, ainsi que d’un atome H et d’une chaîne latérale, liée à un carbone central (= C α ). Les a-a différents sont présents à l’état de zwitterion c’est à dire à pH 7 à la fois chargé + et -. € A. Formule. a) Les a-a à chaîne latérale aliphatique hydrophobe: -Glycine (= glycocolle): a-a à chaîne souple non hydrophobe ou hydrophile. Son radical R est un H. Seul a-a symétrique. -Alanine:

mol-1, déterminer la formule semi-développée et le nom de l’acide α aminé B. (0,75 pt) 2.3 L’acide α aminé B ressemble beaucoup, quand il est pur, à un corps à structure ionique. Il se présente en effet sous la forme d’un ion bipolaire (amphion ou zwitterion). 2.3.1. Ecrire la formule semi développée de cet ion bipolaire. (0,25 pt) 2.3.2. Justifier son caractère amphotère. (0,25 pt) 2.3.3. En déduire les couples acide/base qui lui sont associés. (0,5 pt) 2.3.4. Les pKa de ces couples acide/base ont

aminés en solution aqueuse. a) L'ionisation des acides aminés en solution aqueuse. On utilise plus l'acide aminé sous forme cristallise mais sous forme ionisée. En solution aqueuse l'acide aminé s'ionise, et a une forme dissociée appelé ZWITTERION, le zwitterion a la possibilité d'avoir des charges positives ou négatives à un pH donné. Cette forme dipolaire peut accepter un proton en milieu acide sur le groupement COO-, elle peut perdre un proton en milieu basique provenant de NH3+. L'acide aminé

(zone de pH acide) charge nette = +1 ka + H3N CH COO kb ion mixte = A± ion dipolaire ou Zwitterion charge nette = 0 14 H H2N CH - COO forme anion = A(zone de pH basique) charge nette = -1 On défini par pH isoélectrique, pHi, le pH pour lequel la charge nette de la molécule est nulle c'est-à-dire le pH auquel va prévaloir la forme ion dipolaire ou zwitterion A±. On calcule ce pH à partir des constantes de dissociation ka et kb des fonctions ionisables. D’où :

+3HN Cα COOH R En milieu neutre (à pH = 7) : Le pH pour lequel les ionisations s’effectuent est appelée point isoélectrique ou isoionique, Phi. A ce pH, on a un ion dipolaire ou zwitterion de charge nette nulle, donc ne migrant pas dans un champ électrique. H

chargées ! Hein ? Alors ce que tu nous a dessiné plus haut est faux alors ? Oui. Tout à fait. En fait les acides aminés ne sont jamais sous forme NH2/COOH, mais sous 3 types de formes : La forme acide ; La forme basique ; La forme iso-électrique, ou Zwitterion. Avant de voir ces 3 formes, il faut vous souvenir d'une chose : les acides aminés ne sont pas des molécules qui sont isolées dans leur bulle protectrice. Ce sont des molécules qui interagissent avec leur milieu, milieu qui a un certain pH (potentiel

seule fois les trois cations Co 2+, Ni2+ et Cu 2+, qui ont une affinité semblable pour la résine sulfonique utilis ée. Voir Brunisholz p.200-204 pour les détails. L'éluant est une solution de glycinate d'ammonium H2 N-CH2 -COO-NH4 +. On citera le "zwitterion" possible (selon le pH) avec ce composé : Le pH est ajusté de façon suffisamment basique pour être en présence de l'anion glycinate (aminoacétate) H2 NCH2 -COO- : G-). - au front supérieur, il y a désorption des cations M2+ emprisonnés dans la

équivalent. À la fin de cette titration il n’y aura que de l’acide carbonique et de l’eau. Expérience 3 : Tout d’abord on peut constater que le point de départ de la titration de la glycine (pH=5.97) est un point isoélectrique, c’est alors un zwitterion. Ce point est donc le point de départ de la déprotonation par NaOH et de la protonation par HCl de cet acide. Lorsqu’on protone la glycine 0.1 par HCl 0.1M, la solution, au départ, a une forte [H3N-CH2-COO-] qui diminue en fonction qu’on

successives dans ce cas) : C NH3 + - K1 COOH NH3 [A + ] COO C C pKα-COOH - K2 COO + pKα-NH3 + NH 2 [A - ] [A +- ] La forme qui porte une charge nette nulle est un ion mixte ou bipolaire ou encore zwitterion. pH isoélectrique : défini par [A + ] - [A - ] = 0 Nous avons à résoudre le système d'équations suivant :  [A -+ ][H + ] K =  1 [A + ]   [A - ][H + ]  K =  2 [A -+ ]   +  [A ] = [A ]  d'où [H + ]2 = K1K 2 ou encore