Structure de la glycine, caractéristiques : 21 faits complets en bref

La structure de la glycine est l’un des 20 acides aminés présents dans le corps humain et produits naturellement. Ils sont d’une grande importance car le corps humain les produit naturellement. Sa description complète allant des propriétés structurelles aux propriétés physiques est expliquée dans cet article.

La structure de la glycine est une molécule organique de formule C2H5NO2. Comme il s’agit d’une molécule organique, il y a partage d’électrons et formation de liaisons covalentes. Comme tout autre acide alpha-aminé, il possède un atome de carbone central auquel est attaché un groupe amine (-NH2) et un groupe carboxyle. Il y a aussi une chaîne de carbone avec lui. 

Structure de la glycine
Structure de la glycine

En discutant davantage de la structure de la glycine, il s’agit de l’un des acides aminés essentiels qui sont les éléments constitutifs des protéines qui composent à leur tour le corps humain. Le séquençage de ces acides aminés, y compris la structure Glycine, est en outre responsable de la formation de l'ADN de notre système génétique (acide désoxyribonucléique). La structure de la glycine est l'une des structures les plus simples présentant un comportement achiral. Ici, l’atome de carbone central n’a que 2 atomes d’hydrogène qui lui sont attachés.

La structure de la glycine a une importance allant de la chimie à la biochimie. En discutant de son aspect chimique, il s’agit d’un composé organique cristallin semblable à une poudre blanche qui possède des propriétés acido-basiques. Comme il s’agit d’une structure contenant à la fois des composants acides et basiques, elle est considérée comme amphotère. Mais les différences de pH peuvent modifier les propriétés de la structure de la glycine. En dessous d'un pH 2.4, la structure de la glycine se convertit en glycinium et au-dessus d'un pH 9.6 en glycinate.

La structure de la glycine étant un composé organique multidisciplinaire, elle a de nombreuses fonctions à jouer. Chimiquement, il est utilisé en chimie de coordination comme ligand bidenté et dans la formation d'esters. La structure de la glycine présente également des fonctions physiologiques où elle est un précurseur de protéines et agit comme un intermédiaire biosynthétique ou un neurotransmetteur. En dehors de cela, il est également utilisé dans les aliments pour animaux et dans la recherche en laboratoire.

De nombreuses propriétés sont associées à la structure de la glycine, notamment sa structure de points de lewis qui donne une description détaillée de ses propriétés électroniques, physiques et chimiques. Certaines de ces caractéristiques sont expliquées ci-dessous en détail :

  1. Quelle est la structure de la glycine ?
  2. Comment dessiner la structure de la Glycine ?
  3. Résonance de structure de la glycine
  4. Forme de la structure de la glycine
  5. Charge formelle de structure de glycine
  6. Angle de structure de la glycine
  7. Règle d'octet de structure de glycine
  8. Paires isolées de structure de glycine
  9. Électrons de valence de la structure de la glycine
  10. Hybridation de la structure de la glycine
  11. Solubilité de la structure de la glycine
  12. La structure de la glycine est-elle soluble dans l'eau ?
  13. La structure de la glycine est-elle un électrolyte puissant ?
  14. Est-ce que la Glycine structure acide ou basique ?
  15. La structure de la glycine est-elle polaire ou non polaire ?
  16. Est-ce que la Glycine structurer un Lewis acide ou base de Lewis ?
  17. La structure de la glycine est-elle linéaire ?
  18. La structure de la Glycine est-elle paramagnétique ou diamagnétique ?
  19. La structure de la Glycine est-elle un acide aminé ?
  20. La structure de la Glycine est-elle un acide aminé essentiel ?
  21. La structure de la Glycine est-elle hydrophobe ?

Quelle est la structure de la glycine ?

La structure de la glycine, comme mentionné à plusieurs reprises ci-dessus, est la forme la plus simple d’acide aminé trouvée dans le corps humain et constitue l’élément constitutif des protéines. La structure de la glycine est l'un des acides alpha-aminés dont le carbone central est attaché à un groupe amino, un groupe acide carboxylique et un atome d'hydrogène sous forme de chaîne R.

En raison de sa simplicité dans la chaîne R en tant que fixation d'un seul atome d'hydrogène, la structure Glycine possède une grande liberté de rotation. En raison de cette flexibilité, il joue un rôle important dans le repliement des protéines et est classé dans la catégorie des structures secondaires où il forme une hélice alpha. 

La structure de la glycine, contrairement à d’autres structures d’acides aminés, n’a pas d’atomes différents attachés à l’atome de carbone central. La structure de la glycine est donc achirale et ne forme pas de structures énantiomères.

Comment dessiner la structure de la glycine ?

Glycine la structure peut être dessinée en utilisant le Lewis concept de structure de points qui comprend certaines étapes comme expliqué ci-dessous :

glycine lewis rue
Glycine structure lis représentation par points

Étape 1 : Calculer le nombre d'électrons de valence dans la structure Glycine

La formule de structure de la glycine implique le carbone alpha central, le groupe amino (NH2), le groupe carboxylique (COOH) et les atomes d'hydrogène comme chaîne latérale. Les éléments de base impliqués sont le carbone, l’hydrogène, l’oxygène et l’azote avec respectivement 4, 1, 6 et 5 électrons de valence. Le nombre total d’électrons de valence est donc 2×4+5×1+6×2+5= 30.

Étape 2 : Rechercher l'atome central

La structure de la glycine est un acide alpha-aminé. Cela signifie qu’il existe un atome central entouré de groupes fonctionnels acides et basiques. Ici, il y a 5 éléments principaux présents dans la structure de la Glycine, parmi lesquels le moins électronégatif sera l'atome central.

L'oxygène est l'élément le plus électronégatif suivi de l'azote, du carbone et de l'hydrogène. L’hydrogène devrait donc être l’atome central. Mais ce n’est pas possible en raison de sa petite taille. Ainsi, dans la structure Glycine, le carbone alpha sera l’atome central.

Étape 3 : Liaison entre les atomes

La structure de la glycine est une molécule organique, il y aura donc ici un partage d'électrons selon la règle de l'octet et la formation de liaisons covalentes. Pour gagner en stabilité de l'octet, le carbone alpha central partagera ses quatre électrons avec d'autres groupes fonctionnels.

D'un côté, il sera entouré du groupe fonctionnel NH2 et du groupe fonctionnel COOH. De l’autre côté, il sera entouré de deux atomes d’hydrogène. Cela satisfera aux critères d’octet. Il existe également la présence de liaisons covalentes simples. La seule double liaison covalente se trouve dans le groupe -COOH.

Étape 4 : Calcul des frais formels

Le calcul de la charge formelle est un critère très important pour l'authenticité et l'existence de la structure Glycine. Moins la charge formelle de la structure de la glycine est grande, plus la stabilité est grande. Ici, la charge formelle de la structure Glycine est 0, ce qui confirme sa fiabilité et son existence.

Résonance de structure de la glycine

La structure de la glycine étant une molécule organique avec une paire d'électrons non liants et une double liaison, elle peut subir une délocalisation et former des structures de résonance ou canoniques. Le mouvement des électrons peut conduire à la formation d’une structure différente avec des propriétés acides et basiques complètement différentes, connue sous le nom de zwitterion.

Le zwitterion de la structure de la glycine entraîne une modification des groupes fonctionnels où NH2 forme NH3+ et COOH forme COO-. Ils peuvent être mieux compris schématiquement.

résonance de la glycine
Résonance dans la structure de la Glycine (formation de Zwitterion)

Forme de la structure de la glycine

La structure de la glycine est l'acide aminé le plus simple et comporte de nombreux conformères, mais sa géométrie et sa forme font encore l'objet de recherches approfondies, théoriques et pratiques. Les études micro-ondes et ab initio ont montré qu'un seul conformateur, comme indiqué dans le diagramme, constitue la forme correcte et la plus stable de la structure de la glycine, avec beaucoup plus de flexibilité dans sa constante de rotation.

Le modèle boule et bâton de la structure de la Glycine représente les atomes et les liaisons covalentes mais ne montre pas la vraie taille et la forme de la molécule.

Le modèle en bâton montre uniquement les liaisons et le squelette peptidique de la structure de la Glycine. Les modèles remplissant l'espace montrent uniquement les rayons et la forme qui leur sont associés mais masquent la taille et la structure réelles.

Un autre facteur en fonction de la forme décidée est celui des atomes impliqués. Dans la structure Glycine autour de N et CH2, la géométrie est tétraédrique et autour de CO2, la géométrie est planaire trigonale.

glycine modèle 3D
Représentation 3D de la structure de la Glycine

Charge formelle de structure de glycine

La charge formelle de la structure de la Glycine, comme toute autre molécule, peut être calculée à l'aide de la formule 

CF = VNB/2

FC du carbone dans la structure Glycine = 0

FC de l'oxygène dans la structure de la glycine = 0

FC de l'azote dans la structure de la glycine = 0

FC de l'hydrogène dans la structure Glycine = 0 

Angle de structure de la glycine

La structure de la glycine est une molécule protéique et trouver son angle est un travail complexe qui s'effectue généralement à l'aide d'un outil fondamental appelé tracé de Ramachandra. Ça implique chimie quantique et les terminologies atomiques modernes comme psi et phi où les angles sont décidés en fonction de cela. En ce qui concerne la structure de la glycine, les angles psi sont de 180 degrés et 0 degrés.

C'est selon un conformère où l'oxygène et l'azote sont pris en sandwich entre 2 hydrogènes alpha. Le reste du sujet sur l'angle de structure de la Glycine est très complexe et basé sur des calculs quantiques qui sortent du cadre de cet article.

Règle d'octet de structure de glycine

La règle de l'octet est l'un des rôles les plus importants lorsqu'il s'agit d'établir la stabilité des composés. Il s'agit d'un ensemble de critères suivis par la plupart des composés, à l'exception de quelques anomalies permettant d'atteindre la stabilité et la structure de la glycine n'est pas intacte.. Il suit également la règle de l'octet comme expliqué par son structure de points de lewis.

Il est très clair que le carbone, l’oxygène, l’azote et l’hydrogène ont respectivement 4, 6, 5 et 1 électrons de valence. Pour atteindre la stabilité, ils ont besoin de 4, 2, 3 et 1 électrons de valence, ce qui se produit par partage d'électrons où les fonctionnalités stables des octets NH2 et COOH sont impliquées ainsi que la chaîne latérale de 2 atomes d'hydrogène, tous attachés à un atome de carbone alpha par des liaisons covalentes simples.

Paires isolées de structure de glycine

La structure de la glycine est la structure la plus simple avec un seul atome d’hydrogène comme chaîne latérale. C'est une molécule organique qui suit la règle de l'octet dans sa liaison et elle possède certainement des électrons qui n'ont pas participé à sa liaison et sont appelés paires isolées de structure Glycine. Discuter de son atome de carbone alpha qui est entouré de fonctionnalités amine et acide carboxylique n’a pas de paire d’électrons solitaires.

La paire libre d'électrons se trouve sur les groupes fonctionnels attachés à l'atome de carbone alpha. Le groupe amino NH2 possède 1 doublet libre d’électrons sur l’atome d’azote. Le groupe COOH possède des paires d'électrons libres sur les deux atomes d'oxygène.

L’atome d’oxygène impliqué dans la formation de liaisons covalentes doubles et de liaisons covalentes simples possède chacun 2 paires libres d’électrons. Ainsi, dans la structure Glycine, il y a un total de 5 paires d’électrons libres.

Électrons de valence de la structure de la glycine

Électrons de Valence dans la Glycine la structure peut être comptée individuellement pour un atome. Nous savons que dans Glycine, il y a 2 atomes de carbone, 2 atomes d'oxygène, 1 atome d'azote et 5 atomes d'hydrogène. Après la liaison, tous ces éléments de la structure Glycine ont 8 électrons de valence selon les critères de stabilité de l'octet.

Mais avant la liaison, la structure de la Glycine comprend 2 atomes de carbone avec 4 électrons chacun, 2 atomes d'oxygène avec 6 électrons chacun, 1 atome d'azote avec 5 électrons et 5 atomes d'hydrogène avec 5 électrons chacun. Le nombre total d’électrons de valence est donc de 30.

Hybridation de la structure de la glycine

L'hybridation de la structure Glycine dépend des atomes individuels et des fonctionnalités impliquées dans la structure. Ici, il existe trois types d'hybridation associés à la structure de la Glycine. Ces hybridations sont les suivantes :

L’atome d’azote est hybridé sp3. Le groupe CH2 dans la structure de la glycine est également hybridé sp3 et enfin la fonctionnalité carboxylate CO2- est hybridée sp2. 

Solubilité de la structure de la glycine

La structure de la glycine est l’un des acides alpha-aminés les plus importants et les plus simples. Sa solubilité dans différents mélanges fait encore l’objet de recherches telles que publiées dans de nombreuses revues universitaires. Différents composants montrent différentes mesures de solubilité dans la structure de la Glycine.

La structure de la glycine est soluble dans l'eau mais avec des mesures précises. En termes de solvants organiques, la structure de la glycine est soluble dans la pyridine et peu soluble dans l'éthanol. Il est insoluble dans l'éther.

La structure de la glycine est-elle soluble dans l'eau ?

La structure de la glycine est soluble dans l'eau mais sa solubilité ne reste pas à tous les niveaux. Il existe une variation linéaire de la solubilité avec celle de la température. Après plusieurs analyses et méthodes statistiques, il a été confirmé dans des publications de recherche et diverses autres revues que la solubilité de la structure de la glycine est de 3.318 mol/kg à 298.15 K.

La structure de la glycine est-elle un électrolyte puissant ?

Non, la structure de la Glycine n’est pas un électrolyte puissant. Les électrolytes forts sont ceux qui peuvent complètement se dissocier ou s'ioniser dans la solution. De plus, les électrolytes forts sont de bons conducteurs d’électricité. La structure de la glycine est un acide aminé qui n’est pas classé en acides et bases. Sa dissociation, et surtout sa dissociation complète, n'est donc pas possible. Ce n'est donc pas un électrolyte puissant.

La structure de la Glycine est-elle acide ou basique ?

La structure de la glycine est l’acide aminé le plus simple et présente un comportement acido-basique typique. Ce n'est ni un acide fort ni une base forte et présente différents stades d'équilibre dans une solution aqueuse en fonction du changement de pH.

Le conjugué cationique de la structure Glycine est dominant à faible pH et le conjugué anionique se forme à pH élevé. La structure neutre de la Glycine est en équilibre avec la structure dipolaire de la Glycine où la faveur de l'équilibre est dans la structure dipolaire. En effet, le H3N+ stabilise le CO2- et vice versa.

Une autre chose remarquable est qu'entre pH 3 et 8, presque toutes les formes de structure de la Glycine sont sous forme dipolaire et au centre de cette plage, lorsque la concentration du conjugué acide est égale au conjugué basique, on l'appelle le point isoelectrique.

La structure de la glycine est-elle polaire ou non polaire ?

La polarité de la structure de la Glycine par rapport aux autres acides aminés est très complexe. Il est considéré comme un acide aminé non polaire mais comme une molécule polaire. La raison derrière ce comportement inhabituel est l’absence de chaîne latérale R.  D'un point de vue chimique, c'est une molécule polaire en raison de la présence d'atomes d'oxygène et d'azote électronégatifs par rapport à l'atome d'hydrogène. 

D'un point de vue biochimique, c'est une molécule apolaire car c'est là que sont prises en compte les chaînes latérales. Puisque dans la structure de la glycine, la chaîne latérale est l'hydrogène, le moment dipolaire est donc de 0. Par conséquent, la structure de la glycine, bien que polaire, est considérée comme non polaire dans les structures protéiques.

La structure de la glycine est-elle un acide de Lewis ou une base de Lewis ?

Glycine la structure ne peut pas être classée comme Lewis acide ou base comme beaucoup d’autres composés. C'est un acide aminé et existe sous forme de zwitterion à pH neutre. Ainsi, à différentes valeurs de pH, il existe sous forme d’acide de Lewis ou de base de Lewis.

La structure de la glycine est-elle linéaire ?

Non, la structure de la Glycine n'est pas linéaire. C'est un acide aminé symétrique et existe sous forme de structure secondaire au lieu d'une structure linéaire sous forme d'hélice alpha en raison de sa constante de rotation flexible.

La structure de la Glycine est-elle paramagnétique ou diamagnétique ?

La nature magnétique de la structure de la Glycine ne peut être prédite à elle seule. Confirmer s'il est paramagnétique ou diamagnétique n'est possible que lorsqu'il agit comme ligand et forme un complexe avec métal de transition les ions ou les lanthanides et actinides.

L'interaction de la structure de la glycine avec les métaux décide si les électrons non appariés sont présents ou non, confirmant ainsi le comportement paramagnétique ou diamagnétique.

La structure de la Glycine est-elle un acide aminé ?

La structure de la glycine est un acide aminé auquel est attaché un seul atome d’hydrogène sous forme de chaîne latérale. La structure de la glycine est également désignée comme acide aminé protéinogène où elle est codée par des codons commençant par GG.

Il est utile dans la formation d’hélices alpha dans les structures secondaires qui constituent une forme compacte importante. En raison de la structure de la Glycine, cette propriété est l’acide aminé le plus abondant dans le collagène.

La structure de la Glycine est-elle un acide aminé essentiel ?

La structure de la glycine est un acide aminé non essentiel, ce qui implique qu'elle est produite naturellement dans le corps humain et qu'il n'est pas nécessaire de l'ajouter dans le cadre d'un régime alimentaire. Mais de nos jours, il est utilisé comme complément alimentaire aux dosages nécessaires.

Sa fonction principale est la synthèse de protéines qui sont en outre essentielles au développement et à la construction du squelette, des muscles et des tissus. Il est également utilisé pour améliorer la qualité du sommeil en cas de fatigue et d'insomnie. Il a également un impact significatif sur la santé cérébrale et neuronale, mais à des doses appropriées.

La structure de la Glycine est-elle hydrophobe ?

La structure de la glycine est un acide aminé hydrophobe. C'est à cause de sa structure. Il est tout à fait évident que dans la formation des protéines, elle est considérée comme non polaire en raison de l’absence de chaîne latérale R.

Comme la structure de la Glycine est symétrique et achirale, elle est hydrophobe. En raison de l’absence de chaîne polaire, la structure de la glycine ne peut pas interagir avec l’eau et est donc considérée comme hydrophobe.

Conclusion

En bref, la structure de la glycine est un acide aminé non essentiel important dont la structure est la plus simple en raison de l'absence de chaîne R latérale. Il est considéré comme non essentiel car il peut être produit par le corps humain sans aucune exigence alimentaire ni dosage. Ses propriétés physiques, chimiques, structurelles et électroniques sont affectées en raison de la simple chaîne latérale constituée uniquement d’atomes d’hydrogène.

En savoir plus sur la structure et les caractéristiques suivantes

ZnO
ZnS
Fe3O4
NaClO2
Lithium
Krypton
Neon
Liaison peptidique
NaHSO4
KMnO4
NaH2PO4
Feo
Fe2S3
Acide Hyaluronique
Un pont disulfure
Acide aminé alanine
Acide glycolique
heptane
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ZnSO4
SurabondanceAcide amique
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