Exemple 6.2
Dessinez toutes les formes de l’acide aspartique et de la lysine, et déterminez les domaines de pH dans lesquels ces
formes sont prédominantes.
Solution
a) Puisque les trois pK a de l’acide aspartique sont 2,09 (α-COOH), 3,86 (COOH, chaîne latérale) et 9,82 (α-NH 3
+
), les formes
prépondérantes dans les différents domaines de pH sont :
La forme cationique de charge +1 est prépondérante aux pH inférieurs à 2,09, la forme zwitterionique de charge nulle est
prépondérante pour les pH entre 2,09 et 3,86, la forme anionique de charge −1 est prépondérante pour les pH de 3,86 à 9,82
et la forme anionique de charge −2 est prépondérante aux pH supérieurs à 9,82.
b) Puisque les trois pK a de la lysine sont 2,18 (α-COOH), 8,95 (α-NH 3
+
) et 10,53 (NH 3
+
, chaîne latérale), les formes prépondérantes dans les différents domaines de pH sont :
La forme cationique de charge +2 est prépondérante aux pH inférieurs à 2,18, la forme cationique de charge +1 est
prépondérante pour les pH entre 2,18 et 8,95, la forme zwitterionique de charge nulle est prépondérante pour les pH de 8,95
à 10,53 et la forme anionique de charge −1 est prépondérante aux pH supérieurs à 10,53.
Exercice 6.2 Dessinez la forme prépondérante des acides aminés suivants au
pH spéci?é.
a) acide glutamique, pH 11,50 b) histidine, pH 3,45 c) arginine, pH 10,00
6.3.2 Variation de la charge nette d’un acide aminé selon
le pH de la solution
Les exemples précédents ont montré que lorsque le pH d’une solution aqueuse corres -
pond au point isoélectrique de l’acide aminé, celui-ci existe exclusivement sous la forme
zwitterionique. Sa solubilité dans l’eau est alors minimale, puisque la charge nette de la
molécule est nulle (les formes cationiques et anioniques sont beaucoup plus solubles).
La situation est toutefois différente lorsqu’un acide aminé est placé dans une solution dont le pH ne correspond pas à son pI. Il existe alors des quantités non négligeables de formes chargées en solution, soit positives lorsque le pH est plus petit que le pI,
262 Chapitre 6 Protides
Dessinez toutes les formes de l’acide aspartique et de la lysine, et déterminez les domaines de pH dans lesquels ces
formes sont prédominantes.
Solution
a) Puisque les trois pK a de l’acide aspartique sont 2,09 (α-COOH), 3,86 (COOH, chaîne latérale) et 9,82 (α-NH 3
+
), les formes
prépondérantes dans les différents domaines de pH sont :
La forme cationique de charge +1 est prépondérante aux pH inférieurs à 2,09, la forme zwitterionique de charge nulle est
prépondérante pour les pH entre 2,09 et 3,86, la forme anionique de charge −1 est prépondérante pour les pH de 3,86 à 9,82
et la forme anionique de charge −2 est prépondérante aux pH supérieurs à 9,82.
b) Puisque les trois pK a de la lysine sont 2,18 (α-COOH), 8,95 (α-NH 3
+
) et 10,53 (NH 3
+
, chaîne latérale), les formes prépondérantes dans les différents domaines de pH sont :
La forme cationique de charge +2 est prépondérante aux pH inférieurs à 2,18, la forme cationique de charge +1 est
prépondérante pour les pH entre 2,18 et 8,95, la forme zwitterionique de charge nulle est prépondérante pour les pH de 8,95
à 10,53 et la forme anionique de charge −1 est prépondérante aux pH supérieurs à 10,53.
Exercice 6.2 Dessinez la forme prépondérante des acides aminés suivants au
pH spéci?é.
a) acide glutamique, pH 11,50 b) histidine, pH 3,45 c) arginine, pH 10,00
6.3.2 Variation de la charge nette d’un acide aminé selon
le pH de la solution
Les exemples précédents ont montré que lorsque le pH d’une solution aqueuse corres -
pond au point isoélectrique de l’acide aminé, celui-ci existe exclusivement sous la forme
zwitterionique. Sa solubilité dans l’eau est alors minimale, puisque la charge nette de la
molécule est nulle (les formes cationiques et anioniques sont beaucoup plus solubles).
La situation est toutefois différente lorsqu’un acide aminé est placé dans une solution dont le pH ne correspond pas à son pI. Il existe alors des quantités non négligeables de formes chargées en solution, soit positives lorsque le pH est plus petit que le pI,
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