CHMI 2227 FL Biochimie I Test 1 26 janvier 2007 Prof : Eric R. Gauthier, Ph.D. Directives: 1) Durée: 55 min 2) 14 questions, sur 7 pages. Pour 70 points (5 points par question). Compte pour 15 % de la note finale. 3) Questions à choix multiple: vous devez utiliser la feuille-réponse qui vous sera fourni. 4) L utilisation de la calculatrice (modèle approuvé par l université seulement) est permise. 5) L utilisation de livres ou notes de cours est strictement interdite. 6) Bonne chance!
Pour chacune des questions suivantes, inscrivez l unique bonne réponse. 1) Quel sera le ph d une solution préparée à partir de 0.1M acétate et 0.3 M acide acétique (Ka = 1.76 x 10-5 M)? a) 4.28 b) 4.15 c) 5.23 d) 7.76 e) 4.24 Il s agit ici d une solution tampon, dont l équilibre est le suivant : Acide acétique acétate H Le ph est donc obtenu par l équation d Henderson-Hasselbach : ph = pka log (base conjuguée / acide) Ici, le pka sera : -log [Ka] = -log 1.76 x 10-5 M = 4.75 Donc : ph = 4.75 log (0.1M / 0.3M) = 4.75 (-0.48) = 4.272 ~ 4.28 2) Parmi les structures montrées ci-dessous, indiquez lequel est la glutamine. A B C D E 2
3) Utilisant les valeurs de masse moléculaire suivantes: H=1 g/mol, C=12g/mol, N=14 g/mol, =16 g/mol, S= 32 g/mol, donnez la masse moléculaire exacte de l acide aminé R à ph 13.5. a) 175 g/mol b) 174 g/mol c) 173 g/mol d) 172 g/mol e) 176 g/mol R est l abréviation à une lettre de l arginine, dont la structure est représentée ci-dessous: C - Le pka des groupes ionisables de l arginine sont les suivants : CH- NH 2 1) CH : ph 1.8 2) NH 2 (chaîne latérale): 12.5 ( ) 3 3) NH 2 (lié au Cα) : 9 NH Donc, à ph 13.5, tous ces groupes seront déprotonés. Le calcul de la masse C=NH moléculaire est facilement faite en prenant les valeurs de masse moléculaire fournies pour chacun des atomes. NH 2 4) Vous désirez caractériser un peptide composé seulement de L-leucine. Vous hydrolysez donc ce peptide avec du HCl et effectuez l analyse quantitative à la ninhydrine (absorbance à 570 nm). Les données obtenues lors de la quantification, ainsi que les résultats de la courbe standard faite avec de la L-leucine, sont montrés dans le tableau ci-dessous. Déterminez la quantité (en µg/ml) de leucine présente dans votre échantillon. a) 8.01 µg/ml b) 9.32 µg/ml c) 9.98 µg/ml d) 10.51 µg/ml e) 11.01 µg/ml Concentration de leucine (µg/ml) Absorbance 1 0,092 2 0,117 4 0,167 8 0,267 16 0,467 Leucine dans l échantillon 0.300 3
Ici, il s agit tout simplement d utiliser les valeurs données dans le tableau afin de préparer une courbe standard de l absorbance en fonction de la concentration en leucine : 0,5 0,45 Absorbance 570 nm 0,4 0,35 0,3 0,25 0,2 0,15 0,1 y = 0,025x 0,067 0,05 0 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 Leucine concentration (µg/ml) Tout ce qu il reste à faire est de simplement prendre la valeur d absorbance obtenue pour l échantillon inconnu (0.3) et de le reporter sur le graphique our trouver la concentration de leucine correspondante. La réponse obtenue sera donc de 9.32 µg/ml. 5) En partant d une (1) mole de L-leucine, quelle sera la quantité exacte (en moles) de zwitterion et de la forme acide de l acide amine à ph 4? a) 0.99 mole Zwitterion et 0.01 mole acide b) 0.96 mole Zwitterion et 0.04 mole acide c) 0.95 mole Zwitterion et 0.05 mole acide d) 0.98 mole Zwitterion et 0.02 mole acide e) 0.97 mole Zwitterion et 0.03 mole acide 4
n parle ici d un équilibre acide-base impliquant le groupe CH de la leucine (c est le seul qui peut être ionisé à ph 4 voir la liste des pkas). n a donc l équilibre suivant : CH CH-NH 3 CH-CH 3 CH 3 pka = 2.3 C - CH-NH 3 CH-CH 3 CH 3 Zwitterion n dispose donc du pka (2.3) et du ph (4), et on cherche les concentrations relatives de la forme acide (CH) et zwitterion (aka base conjuguée) de Leu. L équation d Henderson-Hasselbach peut nous aider : ph = pka log ([base conjuguée] / [acide]) ph- pka = log ([base conjuguée] / [acide]) 4-2.3 = 1.7 = log ([base conjuguée] / [acide]) ([base conjuguée] / [acide]) = 50.1 ~ 50 Comme on a un total de 1 mole de Leu dans notre solution, on peut facilement calculer la proportion de chacune des formes : 1 mole / 50 = 0.02 mole de la forme acide Et 1 mole 0.02 mole = 0.98 mole de la forme zwitterion. 6) Quel acide aminé parmi les suivants peut être modifié par une protéine kinase: a) W b) F c) H d) T e) C 5
Les protéines kinases sont des enzymes qui catalysent la phosphorylation des acides aminés. L ajout du groupe phosphate se fait sur le groupe hydroxyl des acides aminés Thr, Tyr ou Ser. 7) Le coefficient d absorption molaire de l acide aminé Trp est de 5690 M -1 cm -1. Quelle sera la concentration de cet acide aminé dans une solution donnant une valeur d absorbance de 0.458 à 280nm (cuvette = 1 cm)? a) 8.05 x 10-5 M b) 2,6 x 10 3 M c) 4.1 M d) 1.2 x 10 4 M e) Impossible à déterminer sans l aide d une courbe standard. À partir de la valeur d absorbance et connaissant le coefficient d extinction molaire, on peut facilement obtenir la concentration du Trp grâce à l équation de Beer-Lambert : A = εcl c = A / (εl) c = 0.458 / (5690 M -1 cm -1 x 1 cm) c = 8.05 x 10-5 M 8) Quel sera le pi approximatif (intervalle de ph) du peptide Ala-Tyr-His-Asp-Glu-Lys? a) 2-4 b) 4-6 c) 6-9 d) < 2 e) >9 6
Nous devons tout d abord trouver les valeurs de pka pour chaque groupe ionisable de ce peptide : 3 HN-CH-C-NH-CH-C-NH-CH-C-NH-CH-C-NH-CH-C-NH-CH-C - CH 3 ( ) 2 ( ) 4 NH H C - C - NH 3 NH Ala Tyr His Asp Glu Lys Ainsi : Ala possède un seul groupe ionisable (NH 3 terminal; pka 9.9) Tyr ne possède pas de groupe ionisable His possède un seul groupe ionisable (chaîne latérale; pka 6.0) Asp possède un seul groupe ionisable (chaîne latérale; pka 3.9) Glu possède un seul groupe ionisable (chaîne latérale; pka 4.1) Lys possède deux groupes ionisables (chaîne latérale; pka 10.5 / C - terminal; pka 2.2) Le pi est le ph (ou intervalle de ph) où le peptide est électriquement neutre. Dans le cas de ce peptide, ceci n est possible qu à un intervalle de ph entre 4 et 6 (tel que représenté ci-dessus). 9) Laquelle des structures suivante est la bonne à ph 6? A 3H N-CH-C-NH-CH-C-NH-CH-CH CH 3 ( ) 4 NH 3 CH B 3 HN-CH-C-NH-CH-C-NH-CH-C - CH ( ) 4 3 NH 2 C - 7
C 2HN-CH-C-NH-CH-C-NH-CH-CH CH 3 ( ) 4 NH 2 CH D 2HN-CH-C-NH-CH-C-NH-CH-C - CH ( ) 4 3 NH 3 C - E 3H N-CH-C-NH-CH-C-NH-CH-C - CH ( ) 4 3 NH 3 C - Ce peptide est composé des acides aminés Ala-Glu-Lys. Les groupes ionisables entrant en jeu ici sont les suivants : Ala : NH 3 terminal; pka 9.9 Glu : CH de la chaîne latérale; pka = 4.1 Lys : NH 3 de la chaîne latérale (pka = 10.5) ; CH terminal (pka = 2.2) Ainsi, à ph 6, le peptide aura la structure montrée en E. 10) Cet acide aminé est le seul qui ne possède pas de stéréoisomère: a) F b) G c) C d) L e) W Le carbone a de la glycine n est pas chiral et, donc, Gly ne possèdera pas de stéréoisomères 8
11) Quel acide aminé possède un atome de soufre qui ne peut pas être oxydé: a) Met b) Asp c) Cys d) Asn e) His La méthionine possède un atome de soufre lié de manière covalente à deux groupes méthyl et ne peut être ni oxydé ni réduit. 12) Lequel des acides aminés suivants est neutre à ph 3, mais chargé à ph 5: a) Lys b) Glu c) Gln d) Asn e) His À ph 3, le groupe CH de la chaîne latérale de Glu est protoné (pka 4.1), alors que le CH lié au Cα est ionisé (pka 2.1). Comme le pka du groupe NH 3 est de 9.5, il sera protoné à ph 3. Cependant, à ph 5, le CH de la chaîne latérale sera ionisé. Ainsi Glu sera neutre à ph 3 et ionisé à ph 5. 13) La liaison unissant deux acides aminés ensemble pour former un peptide est appelée: a) Liaison conjuguée b) Liaison hydrogène c) Liaison disulfure d) Liaison peptidique e) Liaison covalente 9
14) Dans le peptide apparaissant ci-dessous, quel acide aminé est situé à l extrémité C- terminale? a) A b) T c) L d) H e) I 3H N-CH-C-NH-CH-C-NH-CH-C - CH H CH-CH 3 CH 3 CH 3 CH 3 10
11 Test # 1 CHMI 2227 FL 26 janvier 2007