Eléments de Biochimie

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1. (4p) Ecrivez la structure chimique du tetrapeptide Glycyle-tyrosyle-seryle-histidine. Identifiez les carbones asymétriques, les liens peptidiques et les liaisons simples qui ont un caractère de double liaison. Quelle-est la charge nette de ce peptide s’il se trouve dilué dans un tampon MES (acide morpholino-éthane-sulfonique) contenant 40mM de forme basique et 20mM de forme acide ? pK
Ammonium terminal ~ 9
Acide carboxylique terminal ~ 4
Chaîne latérale histidine (imidazolium) 6,0
Chaîne latérale tyrosine 10,5
MES 6,1

Premièrement, on trouve le pH : pH=pKa+log(A-/HA) dans ce cas ci : pH=6.4

Ensuite on calcule la contribution de chaque groupement en charge à l’aide des formules : pH=pKa+log(A-/HA) et la charge globale est égale A-/(A-+HA) (c'est-à-dire la forme chargée sur la somme de toutes les formes).
1) ammonium terminale : 6.4=9+log(NH2/NH3+) on trouve donc : NH2/NH3+=10-2.6 on a donc une bien plus grande quantité de NH3+ (plus de 99%) donc on peut dire que l’ammonium terminale contribue pour 1charge +
2) acide carboxylique terminal. 6.4=4+log(COO-/COOH) on trouve COO-/COOH=102.4 Donc l’espèce majoritaire est COO- et contribue pour 1 charge –
3) Histidine : 6.4=6+log(N/NH+) ( il faut connaître les couples acides bases correspondant aux a.a. qu’on doit connaître) on obtient : N/NH+=100.4 ce qui nous donne : N/NH+=2.518 Donc : N=2.518NH+  on utilise la formule NH+//(N+NH+) pour trouver la charge globale : on trouve 2.518/3.518= 0.28 de charge + (en remplaçant dans l’équation N par 2.518NH+ et en simplifiant les NH+). On a donc une contribution de 0.28 charge +
4) Même démarche mais avec le couple O-/OH. On trouve O-/OH=10-4.1 On a donc une contribution de 1 charge neutre, car on a beaucoup plus de OH que de O-)
5) On fait la somme des charges (en faisant attention qu’il n’y ait pas plusieurs fois le même substituant (par