BIOCHIMI E GENERAL A CURS 1
SCIPLINA, EZENTA LA CURSURI, MUNICARE CU PROFESORII
BIOCHIMIST
TUDIU INDIVIDUAL
ECOLOG LICENTIAT
MUNCA IN ECHIPA
CERCETATOR, LIDER DE GRUP
PRACTICA
HILIBRU INTRE STUDIU, UNCA, VIATA PRIVATA
MASTERAND
PROFESOR
CONSULTANT, MANAGER
BIOCHIMIE GENERALA - CADRE DIDACTICE
DISCIPLI ACTIVIT NA ATE SECTIA GRUPE
Laborator BIOCHIMIE GENERALA
Biochimi e 3h/sapt Ecologie 4h/2 sapt Biochimi e
3
2 3
CADRU DIDACTIC Conf. dr. Sergiu Georgescu Asist. dr. Andreea Dudu Asist. dr. Sorina Dinescu, Dr. Miruna Stan Gr. 1 - Asist. dr. Sorina Dinescu, Dr. Miruna Stan Gr. 2 - Lect. dr. Mihaela Diaconu Lect. dr. Mihaela Diaconu
BIOCHIMIE GENERALA – 14 CURSURI
CUR DISCIPLINA S
BIOCHIMIE GENERALA
PERIOADA
1
22.02-28.02
2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14
19.02-06.03 07.03-13.03 14.03-20.03 21.03-27.03 28.03-03.04 04.04-10.04 11.04-17.04 18.04-24.04 25.04-28.04 09.05-15.05 16.05-22.05 23.05-29.05 30.05-05.06
CONTINUT Obiectul Biochimiei. Compozitia chimica a materiei vii. Aminoacizi. Peptide.Proteine. Clasificare si proprietati. Proteine. Exemple. Proteine. Exemple. Glucide. Glucide. Lipide. Lipide. Vitamine. Vitamine. Vitamine. Enzime. Enzime. Hormoni. Acizi nucleici. Acizi nucleici.
BIOCHIMIE GENERALA - CERINTE NR. CRT. PERIOADA 1 2 3
EXAMINARE CURS Examen partial 1: Compozitia chimica a 28.03materiei vii. Aminoacizi. Peptide. Proteine. 28.04 (la laborator) 09.05Examen partial 2: Glucide. Lipide. (la 03.06 laborator) Sesiune final: Toata materia de la curs NOTARE Examen BIOCHIMIE GENERALA PONDERE NOTA Examen partial 1+2 25% Examen final 50% Colocviu laborator 25% CERINTE OBLIGATORII LA BIOCHIMIE GENERALA Prezenta la 8 cursuri Prezenta la 75% din laboratoare Colocviu laborator (promovat cu 5) Examen partial 1+2 (promovat cu 5) Examen final (promovat cu 5)
BIOCHIMIE GENERALA - BIBLIOGRAFIE TOPICA
BIBLIOGRAFIE Dinischiotu A, Costache M. Biochimie Generala (vol. I) - Proteine, glucide, lipide. Editura Ars Docendi, 2004. ISBN: 973-558-133-7. Costache M, Dinischiotu A. Biochimie Generala (vol. II) - Acizi nucleici: structura si organizare. Editura Ars Docendi, 2004. ISBN: 973-558-1353 Ionica E, Costache M. Biochimie Generala (vol. III) - Vitamine si elemente minerale. Editura Ars Docendi, 2004. ISBN: 973-558-136-1 (free online) Iordăchescu D. Biochimia Aminoacizilor și Proteinelor. Editura Universității București. ISBN: 973-9160-89-4 Dinischiotu A, Costache M. Biochimia glucidelor. Editura Protransilvania, 1998. CURS ISBN: 973-98548-2-6 Costache M, Dinischiotu A. Vitamine hidrosolubile. Editura Protransilvania, 1998. ISBN: 973-98548-3-4 Dinu D. Enzimologie (partea I). Editura Ars Docendi, 2003. ISBN: 973-558-096-9 Iordăchescu D. Biochimia acizilor nucleici (partea I). Editura Universitatii Bucuresti.ISBN: 973-575-076-7 Alberts B, Johnson A, Lewis J, Raff M, Roberts K, Walter P. Molecular Biology of the Cell (5th Edition). Taylor & Francis Ltd., 2007. ISBN: 978-0815341055. Berg JM, Tymoczko JL, Stryer L. Biochemistry (7th Edition). WH Freeman and Company, 2011. ISBN: 978-1429276351 Nelson DL, Cox MM. Lehninger Principles of Biochemistry (6th Edition). WH Freeman and Company, 2013. ISBN-13: 978-1-4641-0962-1 (free online) Lucrari Zăulet M, Costache M. Lucrări Practice de Biochimie și Biologie Moleculară (vol. practice I). Editura Universității București, 2011. Mitrica-Kondi N. Laboratorul clinic. Editura medicala, 1981.
BIOCHIMIE GENERALA – ISTORIC
A. Lavoisier
F. Hoppe-Seyler E. Buchner
AN
SAVANT Antoine Lavoisier
A. Payen
DESCOPERIRE Studii despre respiratie si fermentatie Descoperirea primei enzime INCEPUTUR 1833 Anselme Payen (amilaza) ILE Justus von 1842 BIOCHIMIEI Liebig Teoria chimica a metabolismului Prima demonstratie a unui proces biochimic complex (fermentatia 1897 Eduart Buchner alcoolica) Utilizeaza termenul de biochimie in Felix Hoppelucrarile sale stiintifice (germ. TERMENUL
!! !
BIOCHIMIE GENERALA – DEFINITIE SI CLASIFICARE Biochimie – Definitie: - stiinta care studiaza procesele chimice care au loc in organismele vii - furnizeaza aplicatii teoretice si practice in medicina, agricultura, nutritie, industrie Biochimie – Clasificare: Biochimie structurala Studiaza structurile, functiile si interactiile: - macromoleculelor biologice (proteine, glucide, lipide, vitamine, enzime, acizi nucleici) - moleculelor mici (apa, aminoacizi) - ionilor - metalelor Biochimie metabolica Studiaza caile metabolice prin care nutrientii sunt procesati in interiorul celulelor vii: - anabolism - catabolism
!! !
Materia pentru examen
!! BIOCHIMIE GENERALA – COMPOZITIA CHIMICA A MATERIEI VII !
ORGANISMELE VII CONTIN: - APA - SUBSTANTA USCATA
SUBSTANTE ORGANICE Proteine Glucide Lipide Vitamine Enzime Hormoni Fitohormoni Acizi nucleici Pigmenti Lignine Taninuri Terpenoide
SUBSTANTA USCATA SUBSTANTE ANORGANICE (in culoarea gri ELEMENTE MINERALE) MACROELEMENTE OLIGOELEMENTE MICROELEMENTE (~ 99%) (~ 0.27%) (~ 0.047) Carbon C Fluor F Litiu Li Hidrogen H Fier Fe Arsen As Oxigen O Zinc Zn Vanadiu V Azot N Cupru Cu Crom Cr Fosfor P Mangan Mn Aluminiu Al Sulf S Cobalt Co Plumb Pb Clor Cl Titan Ti Rubidiu Rb Potasiu K Bor B Argint Ag Sodiu Na Iod I Nichel Ni Calciu Ca Staniu Sn Mercur Hg Magneziu Mg Molibden Mo Lantan La
!! BIOCHIMIE GENERALA – COMPOZITIA CHIMICA A MATERIEI VII !
SUBSTANTE ANORGANICE MACROELEMENTE ~ 99% • concentratia in organism: cel putin 50 mg/kg greutate corporala C, H, O, N – 96%
Elemente minerale – 3% (P, S, Cl, Na, K, Ca, Mg, Si )
BIOCHIMIE GENERALA – COMPOZITIA CHIMICA A MATERIEI VII SUBSTANTE ANORGANICE MACROELEMENTE ~ 99% • concentratia in organism: cel putin 50 mg/kg greutate corporala Elemente minerale – 3% (P, S, Cl, Na, K, Ca, Mg, Si ) FOSFORUL (P) • Doza zilnica recomandata: 1000 mg • Participa la sinteza celulelor fosfolipidice (cum ar fi lecitina), care transporta grasimile • Creste rezistenta oaselor, in combinatie cu calciul si asigura cresterea • Intra in constitutia acizilor nucleici (ADN si ARN) • Intra in compozitia mielinei • Ajuta functia renala • Contribuie la mentinerea constanta a ritmului cardiac SULFUL (S) • Doza zilnica recomandata: 500-1000 mg • Ajuta la refacerea tesuturilor • Este esential pentru sanatatea parului, pielii si unghiilor • Ajuta la mentinerea balantei de oxigen necesara pentru buna functionare a creierului
BIOCHIMIE GENERALA – COMPOZITIA CHIMICA A MATERIEI VII MACROELEMENTE CLOR (Cl) • Doza zilnica recomandata: 750 mg • Echilibreaza balanta acido-bazica a sangelui • Ajuta la eliminarea rezidurilor organice, contribuind la buna functionare a ficatului SODIU (Na) • Doza zilnica recomandata: 1000-3000 g • Regleaza volumul de lichide • Impreuna cu potasiul asigura permeabilitatea membranei celulare si permite circulatia normala a tuturor agentilor indispensabili organismului • Contribuie la transmiterea impulsului nervos si muscular • Este esential in procesul de crestere la copii POTASIU (K) • Doza zilnica recomandata: 2000 mg • Mentine cantitatea necesara de apa in organism • Asigura o gandire clara prin alimentarea creierului cu oxygen • Ajuta la eliminarea reziduurilor organice
BIOCHIMIE GENERALA – COMPOZITIA CHIMICA A MATERIEI VII MACROELEMENTE MAGNEZIU (Mg) • Doza zilnica recomandata: 400 mg • Acest mineral cu un aport vital in numeroase functii metabolice, este prezent cu preponderenta in tesutul osos, dar se gaseste si in muschi, inima, ficat, rinichi, tub digestiv si plasma • Intervine in metabolismul glucidelor, lipidelor si proteinelor • Asigura energia corpului • Actioneaza asupra nivelului excitabilitatii neuromusculare (activeaza contractia musculara si impiedica unele crampe) • Actioneaza asupra permeabilitatii celulare (transmiterea influxului nervos) • Participa la reglarea cardiaca • Faciliteaza asimilarea vitaminei C, a calciului, fosforului si potasiului • Devine un calmant natural cand este utilizat impreuna cu calciul; totodata, din punct de vedere al functionarii cardiovasculare, magneziul este un antagonist al calciului; un exces de calciu declanseaza o eliminare accentuata de magneziu in urina • Impiedica formarea calculilor si calcificarea vaselor sangvine • Intareste smaltul dintilor
BIOCHIMIE GENERALA – COMPOZITIA CHIMICA A MATERIEI VII MACROELEMENTE
CALCIU (Ca) • Doza zilnica recomandata: 850-1500 mg • Element indispensabil structurii si rezistentei osoase, calciul se gaseste aproape in totalitate (99%) in schelet. Restul serveste activitatii celulelor musculare, nervoase si cardiace. • Faciliteaza dezvoltarea si protejarea sistemului osos, precum si coagularea sangelui • Intervine in activarea musculara, in principal cea a miocardului • Participa la activitatea enzimatica SILICIU (Si) • Participa in formarea oaselor, sustine starea normala a pielii, a vaselor sanguine mari, a tesutului conjunctiv si timusului • In organism siliciul se mai gaseste in sange, muschi, nervi, unghii, par, dinti, pancreas • Rol in prevenirea tulburarilor de somn, aterosclerozei sau tuberculozei
!! BIOCHIMIE GENERALA – COMPOZITIA CHIMICA A MATERIEI VII ! SUBSTANTE ANORGANICE
OLIGOELEMENTE SI MICROELEMENTE – sub 1% • Concentratia in organism: sub 50 mg/kg greutate corporala • Aportul de oligoelemente se realizează prin alimentaţie deoarece organismul nu le poate sintetiza • Un deficit de oligoelemente poate conduce la diverse afectiuni in functie de oligoelementul in cauza: anemie in cazul carentei de fier, insuficienta a glandei tiroide in cazul carentei de iod, tulburari neurologice in cazul carentei de zinc, etc.
BIOCHIMIE GENERALA – COMPOZITIA CHIMICA A MATERIEI VII SUBSTANTE ANORGANICE
ZINC (Zn) • Doza zilnica recomandata: 12-15 mg • Intra in constitutia a ~200 enzime si le activeaza • Ajuta la reinnoirea si la sinteza celulara ceruta de crestere, sarcina, alaptare, cicatrizarea ranilor • Faciliteaza reglarea glicemiei si eliberarea de insulina • Intareste sistemul imunitar datorita actiunii sale antioxidante • Prezerva capacitatea de adaptare a ochilor la intuneric si la lumina in asociatie cu vitamina A • Elimina excesul de cupru si elimina cadmiul • La plante Zn ia parte la formarea clorofilei. Zincul stimulează coacerea fructelor si formarea semințelor.
BIOCHIMIE GENERALA – COMPOZITIA CHIMICA A MATERIEI VII OLIGOELEMENTE SI MICROELEMENTE FIER (Fe) • Doza zilnica recomandata: 10-18 mg • Este specializat, in mare parte (circa 70%), in productia de hemoglobina, substanta pigmentata care ajuta globulele rosii sa aduca oxigenul in toate celulele corpului • Se constituie sub forma de depozite (30%) in diferite organe, precum maduva spinarii, splina si ficat • Diminueaza riscul anemiei si intareste rezistenta la boli. FLUOR (F) • In organism fluorul se gaseste in oase, dantura, sange, piele si unghii • Acest mineral este esential in timpul procesului de vindecare.
BIOCHIMIE GENERALA – COMPOZITIA CHIMICA A MATERIEI VII OLIGOELEMENTE SI MICROELEMENTE CUPRU (Cu) • Doza zilnica recomandata: se preconizeaza ca organismul are nevoie de aproximativ 2 mg • Cuprul este un element absolut necesar pentru cresterea plantelor si animalelor • Activeaza respiratia tisulara la plante si la unele animale si participa, impreuna cu fierul, la formarea hemoglobinei • Cuprul se gaseste in ficat, vezica biliara, plamani si inima • Joaca rol in formarea oaselor, in sinteza pigmentului pielii, ochilor, parului, in procesul de vindecare a ranilor, participa in sinteza eritrocitelor • Este important pentru echilibrul psiho-emotional • Influenteaza functia glandelor cu secretie intena COBALT (Co) • Cobaltul are rol in hematopoeza, ajutand la formarea reticulocitelor și transformarea lor in eritrocite mature • Intensifica activitatea mai multor enzime, conducand la intensificarea proceselor de sinteza a protidelor si de transformare a grasimilor si glucidelor din tesuturi
BIOCHIMIE GENERALA – COMPOZITIA CHIMICA A MATERIEI VII OLIGOELEMENTE SI MICROELEMENTE
MANGAN (Mn) • Doza zilnica recomandata: 15-25 mg • Se gaseste in ficat, rinichi, pancreas, plamani, glandele suprarenale, creier si oase • Utilizat la metabolizarea carbohidratilor si la consolidarea testurilor si oaselor • Utilizat la formarea tiroxinei in glanda tiroida • Influenteaza reglarea nivelului de zahar din sange • Stimulează cresterea si diviziunea celulara • Asigura activitatea unor enzime (lactaza) SELENIU (Se) • Doza zilnica recomandata: 60-80 mcg • Intra in compozitia enzimelor care actioneaza asupra glutationului, care protejeaza celulele de actiunea oxidanta a radicalilor liberi; in aceasta privinta, el actioneaza sinergic cu vitamina E • Previne formarea celulelor canceroase • Incetineste imbatranirea • Revigoreaza aspectul parului si al pielii • Sprijina sistemul imunitar
BIOCHIMIE GENERALA – COMPOZITIA CHIMICA A MATERIEI VII OLIGOELEMENTE SI MICROELEMENTE IOD (I) • Iodul se acumuleaza in cantitati mici in toate organele animalelor, se depoziteaza in glanda tiroida stimuland procesele de asimilatie si regland metabolismul • Participa in formarea hormonilor glandei tiroide • Asigura o dezvoltare psihica si fizica normala • Sporeste rezistenta organismului impotriva radiatiei • Necesar la oxidarea grasimilor si proteinelor • Necesar pentru imbunatatirea circulatiei sanguine MOLIBDEN (Mo) • Intră in componenta unor enzime CROM (Cr) • Participa in mentinerea nivelului normal al glucozei in sange • Participa la functionarea normala a sistemului cardio-vascular • Participa in reglarea metabolismului colesterolului
BIOCHIMIE GENERALA – COMPOZITIA CHIMICA A MATERIEI VII SUBSTANTE ORGANICE • Biochimia este concentrata pe studiul biomoleculelor (ex. proteine, glucide, lipide, acizi nucleici) • Multe molecule biologice sunt polimeri. • Polimerii sunt macromolecule mari, constituite prin legarea intre ele a unor macromolecule relativ mici numite monomeri, printr-un proces numit deshidratare (eliminarea unei molecule de apa). AMINOACIZI / PEPTIDE / PROTEINE PERIOA DA
SAVANT
Gerardus Mulder
DESCOPERIRE - Extrage o substanta comuna tesuturilor vegetale si animale pe care a considerat-o “cea mai importanta dintre toate substantele organice si fara de care viata pe planeta noastra probabil nu ar exista”
TERMEN Mijlocul UL DE secolului 19 PROTEIN A roteinele sunt indispensabile pentru lumea vie - Ii propune lui G. Mulder denumirea oaca roluri cheie in majoritatea proceselor biologice 1838 J. J. Berzelius greceasca proteios (de prima roteina = polimer liniar alcatuit din unitati monomerice numite aminoacizi importanta)
AMINOAC IZI
!! !
Aminoacizi / Peptide / Proteine
AMINOACID monomer 1 aa
(POLI)PEPTIDA oligomer ≈ < 50 aa
PROTEINA polimer ≈ > 50 aa
Proteina = polimer liniar alcatuit din unitati monomerice numite aminoacizi
!! !
Aminoacizi – Caracteristici generale Formula generala:
Aminoacidul (aa) este un compus organic care conţine 4 grupari legate la carbon : • • • •
o grupare amino (NH2) – cu caracter bazic o grupare carboxil (COOH) – cu caracter acid un atom de hidrogen (H) un radical (R) care confera specificitate fiecarui aminoacid dpdv al structurii, dimensiunii, sarcinii electrice, solubilitatii in apa. R = catena laterala a aminoacidului. Aminoacizii sunt substante incolore, frumos cristalizate, majoritatea avand gust dulce.
!! !
Aminoacizi – Clasificare
In natura exista > 200 aminoacizi. La organismele vii exista urmatoarele tipuri de aminoacizi: L-aminoacizi • Aminoacizi proteici (-L-aminoacizi) • aminoacizi uzuali sau standard (20): incorporati in lanturile polipeptidice in urma biosintezei proteice • aminoacizi neuzuali sau rari (2): incorporati in lanturile polipeptidice in urma biosintezei proteice sau sunt modificati dupa incorporare • aminoacizi derivati de la aminoacizii standard: rezulta in urma modificarilor posttranslationale ale proteinelor • Aminoacizi neproteici • derivati ai -L-aminoacizilor proteici • -L-aminoacizi sau combinatii ale acestora ex. -L-aa D-aminoacizi – ex. in unele peptide din structura peretelui bacterian - unele peptide din antibiotice
!! !
Aminoacizi – Caracteristici structurale -aminoacizi versus ...-aminoacizi
-aa aa proteic gruparea NH2 la C
-aa aa neproteici gruparea NH2 la C, C, C, .....
!! !
Aminoacizi – Caracteristici structurale
L-aminoacizi versus Daminoacizi • Moleculele care prezinta un centru de asimetrie (centru chiral) nu se suprapun cu imaginile lor in oglinda = Enantiomeri. • Centrul de asimetrie este reprezentat de un atom de care sunt legati 4 substituenti diferiti. Centru chiral
Enantiomeri
• Moleculele care au un centru de asimetrie prezinta activitate optica (rotesc planul luminii polarizate). • Moleculele sunt clasificate ca dextrogire (gr. dextro=drept) daca rotesc planul luminii polarizate in sensul acelor de ceasornic dpdv al observatorului. • Moleculele sunt clasificate ca levogire (gr. levo=stang) daca rotesc planul luminii polarizate in sensul invers al acelor de ceasornic dpdv al observatorului.
Aminoacizi – Caracteristici structurale
ctivitatea optica a unei substante se masoara cu un instrument numit polarimetr asura cantitativa a activitatii optice = rotatie specifica []D25 otatia specifica a unei substante depinde de natura moleculei si a solventului, λ, []
25 D
(grade)
= l (dm) x c (gxcm-3)
[]D25 = rotatie specifica D = lumina monocromatica cu λ = 589,3 nm a benzii D din linia spectrala a 25 = temperatura la care se realizeaza masuratorile rotatia determinata experimental la polarimetru l = drumul optic parcurs de fasciculul de lumina monocromatica c = concentratia solutiei
!! !
Aminoacizi – Caracteristici structurale
L-aminoacizi versus Daminoacizi - Prin conventie (Fischer, 1891), stereoizomerii (+) si (-) gliceraldehidei au fost desemnati D si respectiv L-gliceraldehida. - -aminoacizii prezinta activitate optica deoarece de C sunt legate 4 grupe diferite de atomi - Datorita asemanarii conformatiei spatiale a -aminoacizilor cu cea a glicerinaldehidei, acestia au fost denumiti -L-aminoacizi si -Daminoacizi.
!! !
Aminoacizi proteici
In structura proteinelor intra -L-aminoacizi (exceptie: prolina – iminoacid). Din cei 20 de aminoacizi standard, 19 prezinta activitate optica (exceptie: glicina).
-aa
L-aa
Aminoacizi proteici - Istoric 1806 - Identificarea primului aminoacid: Asparagina (Asn) 1938 - Identificarea ultimului din cei 20 de aminoacizi: Treonina (Thr) 1974 - Descoperirea Selenocisteinei (Sec) Thressa C. Stadtman. Science, 1974, 183(4128):915-922 2002 - Descoperirea Pirrolizinei (Pyl) Srinivasan G et al. Science, 2002 Science 296 (5572): 1459–1462. Hao B et al. Science 296 (5572): 1462–1466. Unii aminoacizi au denumiri derivate de la sursele din care au fost extrasi pentru prima data: Aminoacid Sursa Asparagina (Asn)
Asparagus
Glutamat (Gln)
Glutenul din grau
Tirozina (Tyr)
gr. Tyros (branza)
!! Aminoacizi proteici standard – Clasificare si ! Incorporati in lanturile polipeptidice in urma biosintezei proteice
Nomenclatura
Denumirile aminoacizilor sunt abreviate cu simboluri formate din trei litere sau o 1 Monoamino monocarboxilici – R: grupari hidrofobe alifatice Valina, Val, V Glicina (Glicocol), Gly, G Alanina, Ala, A
acid aminoacetic
acid -amino-propionic
Izoleucina, Ile, I Leucina, Leu, L
acid -amino izovalerianic; acid 2-amino 3-metil butanoic
acid -amino izocapronic; acid -amino -metil pentanoic acid 2-amino 4-metil pentanoic
!! !
Aminoacizi proteici standard – Clasificare si Nomenclatura 2
Monoamino monocarboxilici – R: grupari heterociclice Triptofan, Trp, W Histidina, His, H
Prolina, Pro, P 2
acid pirolidin-2-carboxilic
Iminoacid
-amino -imidazolil propionic
acid -amino -indolil propionic
Aminoacid aromatic
!! !
Aminoacizi proteici standard – Clasificare si Nomenclatura 3
Monoamino monocarboxilici – R: grupari aromatice
Fenilalanina, Phe, F
Tirozina, Tyr, Y
Triptofan, Trp, W
acid -amino -indolil propion acid -amino -fenil propionic acid -amino (para hidroxi fenil) propanoic; para hidroxifenil alanina
!! ! Aminoacizi aromatici – Proprietati spectrale - Aminoacizii nu absorb lumina in spectrul vizibil. - Aminoacizii absorb lumina in spectrul ultraviolet indepartat. - Legatura petidica are un max de absorbtie la < 220 nm. - Aminoacizii aromatici (triptofan, tirozina si in mai mica masura fenilalanina) absorb lumina in spectrul ultraviolet apropiat. - Aminoacizii aromatici au un max de absorbtie a luminii ultraviolete la 280 nm. - Legea Lambert-Beer: Absorbanta la o anumita lungime de unda este direct proportionala cu concentratia solutului care absoarbe lumina - Absorbanta UV a solutiilor proteice poate fi folosita ca o masura a concentratiei proteice. - Proprietatile absorbante ale proteinelor in jurul valorii de 280 nm, sunt determinate numai de continutul lor in aminoacizii aromatici (Trp, Tyr, Phe). - (!) Atentie: concentratia proteinelor care nu au aminoacizi aromatici in componenta lor (in
Determinarea spectrofotometrica a concentratiei unei proteine
!! !
Aminoacizi proteici standard – Clasificare si Nomenclatura 4
Monoamino monocarboxilici – R: gruparea hidroxil (Hidroxiaminoacizi)
Tirozina, Tyr, Y
Serina, Ser, S
Treonina, Thr, T
acid -amino (para hidroxi fenil) propano acid -amino -hidroxi propionic acid -amino -hidroxi butiric para hidroxifenil alanina
Aminoacid aromatic
!! !
Aminoacizi proteici standad – Clasificare si Nomenclatura 5
Monoamino monocarboxilici – R: contine Sulf (Tioaminoacizi)
Metionina, Met, M
Cisteina, Cys, C
acid -amino-S-metil butiric
acid -amino -tio propionic
!! !
Aminoacizi - Proprietati
Cisteina este oxidata la Cistina (dimer in care doua molecule de Cisteina sunt unite printr-o legatura covalenta numita punte disulfurica -S-S- )
!! !
Aminoacizi - Proprietati •
Intre doua Cys din structura unei proteine se pot forma punti disulfurice.
•
Puntile disulfurice au rol de stabilizare a structurii proteice.
•
Puntile disulfurice pot fi:
-
intracatenare (intre Cys de pe aceeasi catena polipeptidica) intercatenare (intre Cys de pe doua catene polipeptidice diferite)
•
Metionina nu formeaza punti disulfurice.
Metionina, Met, M
Insulina: Peptida de 51 aa, ce prezinta 2 punti disulfurice intercatenare si o punte disulfurica intracatenara.
X
Cisteina, Cys, C
Formarea puntilor disulfurice - Film
!! !
Aminoacizi proteici standard – Clasificare si Nomenclatura – R: contine o grpare COOH 6 Monoamino dicarboxilici Acid glutamic, Glu, E
Acid aspartic, Asp, D
acidului -amino succinic
7
acidului -amino glutaric
Monoamide ale acizilor monoamino-dicarboxilici – R: contine o grupare amidica Glutamina, Gln, Q Asparagina, Asn, N
amida acidului -amino succinic; Acid 2-Amino-3-carbamoilpropanoic
amida acidului -amino glutaric; acid 2-amino-4-carbamoilbutanoic
!! !
Aminoacizi proteici standard – Clasificare si Nomenclatura 8
Diamino monocarboxilici – R: contine o grupare NH2 Lizina, Lys, K
acid, -diamino capronic
9
Acizi guanidino monoamino monocarboxilici – R: gruparea guanidil Arginina, Arg, R
acid -amino -guanidino pentanoic
!! !
Aminoacizi proteici standard – Clasificare si Nomenclatura Clasificare in functie de solubilitatea radicalului R
Aminoacizi cu R Nepolar = Hidrofob = Insolubil in apa la pH fiziologic 7 = Orientarea in macromoleculele proteice spre interiorul structurii
Alifatici Gly Ala Pro Val Leu Ile Met
Aminoacizi cu R Polar = Hidrofil = Solubil in apa la pH fiziologic 7 = Orientarea in macromoleculele proteice spre exteriorul structurii; pot stabili cu apa interactii dipol-dipol sau legaturi de H
Aromatici Phe Tyr Trp
Neionizati Ser Thr Asn Gln Cys
Bazici Lys Arg His
Acizi Asp Glu
!! !
Aminoacizi proteici standard – Clasificare si Nomenclatura Solubilitatea radicalului R
!! !
Aminoacizi proteici standard – Clasificare si Nomenclatura Solubilitatea radicalului R
!! !
Aminoacizi proteici standard – Clasificare si Nomenclatura Solubilitatea radicalului R
!! !
Aminoacizi proteici standard – Clasificare si Nomenclatura Solubilitatea radicalului R
!! !
Aminoacizi proteici standard – Clasificare si Nomenclatura Solubilitatea radicalului R
!! !
Aminoacizi proteici standard: esentiali si neesentiali
1 Esentiali (8) • nu pot fi produsi in organism • trebuie furnizati prin alimentatie Izoleucina (Ile) Leucina (Leu) Lizina (Lys) Metionina (Met) Fenilalanina (Phe) Treonina (Thr) Triptofanul
2 Nesentiali (12)
• pot fi sintetizati in organism • esential la sugar si neesential la adult: Hist (His) • semiesentiali: Cisteina (Cys), Tirozina (Tyr) • neesentiali: Glicina (Gly), Alanina (Ala) Asparagina (Asn) Glutamina (Gln) Acid aspartic (Asp) Acid glutamic (Glu) Arginina (Arg)Prolina
Aminoacizi esentiali - Rol AA ESENTIAL
ROL
Izoleucina
- Intra in componenta proteinelor organismului - Lipsa izoleucinei in ratia alimentara provoaca echilibru azotat negativ
Leucina
- Contribuie la normalizarea bilantului de azot, a metabolismului proteic si glucidic
Lizina
- Intra in componenta triptofanului si metioninei. - Insuficienta de lizina in dieta are drept consecinta dereglarea circulatiei sanguine, micsorarea numarului de eritrocite in sange si a continutului de hemoglobina, provoaca oboseala muschilor, dereglari in calcificarea oaselor, cefalee, vertijuri, greata, voma, anemie
Fenilalanin a
- Participa la normalizarea functiei glandei tiroide si a suprarenalelor
Metionina
- Normalizeaza metabolismul lipidelor si al fosfolipidelor in ficat - Se recomanda la profilaxia si tratarea aterosclerozei.
Aminoacizi esentiali - Rol AA ESENTIAL
ROL
Treonina
- In lipsa ei se micsoreaza masa corpului si se incetineste cresterea
Triptofanul
- Participa la sinteza albuminei si globulinei, serotoninei si mentinerea echilibrului azotat, la sinteza proteinelor serice si a hemoglobinei, a acidului nicotinic - Joaca un rol important in profilaxia pelagrei
Valina
- Insuficienta ei in alimentatie provoaca scaderea consumului de hrana si dereglari de coordonare a miscarilor
Histidina
- Participa la sinteza hemoglobinei - Decarboxilarea histidinei contribuie la formarea histaminei, care dilata vasele, mareste permeabilitatea peretilor lor
!! !
Aminoacizi proteici standard: esentiali si neesentiali Sursele de aminoacizi esentiali sunt proteinele din alimentatie.
Alimente care contin proteine complete (contin aminoacizii esentiali): ouale, pestele, carnea de gaina, curcan, rata, vita, oaie si porc, branza, laptele, iaurtul si soia Alimentele care contin proteine incomplete (in care lipsesc unul sau mai multi aminoacizi esentiali): cerealele, orezul, spaghetele, painea, fasolea, broccoli, cartofii si arahidele Aceste alimente nu asigura un aport adecvat de aminoacizi si orice proteina fara unul din aminoacizii esentiali are o valoare biologica redusa.
