Fiche de révision : Propriétés et séparation des acides aminés

📋 Plan du Cours

1. Dissociation et point isoélectrique
2. Propriétés physiques des acides aminés
3. Principes de séparation des acides aminés
4. Électrophorèse et migration
5. Méthodes chromatographiques
6. Dosages non spécifiques
7. Dosages spécifiques

📖 1. Dissociation et point isoélectrique

📝 Points essentiels

📐 Formule — Pour la lysine, le point isoélectrique est calculé avec les deux pK_a qui encadrent la forme neutre : $pH_i = \frac{8{,}9 + 10{,}5}{2} = 9{,}7$.

• La lysine possède trois constantes d'ionisation : pK1 = 3,2, pK2 = 8,9 et pK3 = 10,5.

💡 Astuce mémo

Le pH modifie la charge → il détermine le pHi et la migration.

📖 2. Propriétés physiques des acides aminés

★ À maîtriser

• Les acides aminés solides se présentent sous forme de cristaux et sont relativement solubles dans l'eau grâce à leur caractère ionique et à leurs liaisons hydrogène.

• Les chaînes latérales aromatiques contiennent des électrons délocalisés et permettent la détection et le dosage par spectrophotométrie à 280 nm.

Compléments

📌 Une chaîne latérale hydrophobe limite la solubilité dans l'eau, tandis que les acides aminés sont faiblement solubles dans les solvants organiques, à raison de quelques mg/ml.

• Les acides aminés n'absorbent pas dans le visible et sont donc incolores en solution.

💡 Astuce mémo

Chaîne R hydrophobe : solubilité limitée ; noyau aromatique : absorption détectable.

📖 3. Principes de séparation des acides aminés

📝 Points essentiels

• Les acides aminés peuvent être séparés selon leur charge, leur taille ou leur polarité.

💡 Astuce mémo

CSP : Charge, Size (taille), Polarité.

📖 4. Électrophorèse et migration

🔑 Notions clés & Définitions

• Électrophorèse : sépare des molécules chargées au travers d'un gel polymère sous l'effet d'un champ électrique

📝 Points essentiels

• Lors d'une séparation électrophorétique, il faut déterminer la charge globale de chaque acide aminé au pH donné, puis schématiser la migration des espèces vers l'électrode de signe opposé.

• À pH 5, l'alanine est globalement positive, la cystéine est approximativement neutre, l'aspartate est négatif et la lysine est fortement positive.

💡 Astuce mémo

pH → charge → direction de migration → séparation.

📖 5. Méthodes chromatographiques

🔑 Notions clés & Définitions

• Chromatographie : sépare des constituants qui migrent sur une phase stationnaire immobile grâce à une phase mobile liquide ou gazeuse de nature différente

★ À maîtriser

• La chromatographie sur couche mince utilise un support recouvert de gel de silice comme phase stationnaire et un ou plusieurs solvants organiques comme phase mobile ; la migration dépend de la solubilité et de l'adsorption.

• La chromatographie d'échange d'ions utilise une résine portant des groupements chargés négativement pour échanger des cations ou positivement pour échanger des anions.

Compléments

• Les méthodes chromatographiques comprennent la chromatographie sur couche mince, la chromatographie en phase gazeuse et les chromatographies liquides comme la LPLC et la HPLC.

📌 Les acides aminés fixés sur une résine échangeuse d'ions sont élués en faisant varier le pH.

💡 Astuce mémo

Phase stationnaire immobile contre phase mobile migrante.

📖 6. Dosages non spécifiques

🔑 Notions clés & Définitions

• Spectrométrie de masse : sépare des molécules chargées selon leur rapport masse/charge après ionisation et migration dans un champ magnétique, en mesurant leur temps de vol

★ À maîtriser

• Les méthodes non spécifiques concernent tous les acides aminés et comprennent le dosage de l'azote organique par la méthode de Kjeldahl.

• La réaction à la ninhydrine est une méthode colorimétrique dont la lecture s'effectue à 570 nm et qui peut servir au dosage ou au séquençage avec détection par HPLC.

Compléments

• La réaction de Sanger est une méthode colorimétrique de détection des acides aminés.

• La réaction d'Edman comprend une arylation puis une carbamylation du groupement NH2.

📖 7. Dosages spécifiques

📝 Points essentiels

• L'absorption directe des UV par les noyaux aromatiques permet la détection et le dosage par spectrophotométrie à 280 nm.

• La méthode de Folin-Ciocalteu met en jeu la tyrosine et le tryptophane avec les acides phosphotungstique et phosphomolybdique et produit un composé bleu.

• La méthode de Sakaguchi met en jeu l'arginine, l'alpha-naphtol et l'hypobromite et produit un composé rouge.

📊 Tableaux de synthèse

Comparaison des méthodes de séparation