Bac S 2017 Pondichry http://labolycee.org EXERCICE III - La cinquime saveur (5 points)

Il existe une autre saveur que le sal, le sucr, lacide et lamer : lumami. Cette saveur a t dcouverte au dbut du XXe sicle par le professeur japonais Kikunae Ikeda. Ce mot, contraction de "umai" (dlicieux) et "mi" (got), se traduit littralement par "got dlicieux". Le secret de l'effet umami tient en trois acides amins : les acides glutamique, guanylique et inosinique. Ces espces chimiques, naturellement prsentes dans certaines viandes, lgumes, poissons, crustacs et dans les aliments fums, ferments ou vieillis, sont responsables de cette sapidit* qui fait "wizz" en bouche.

D'aprs http://lexpress.fr *Sapidit : qualit de ce qui a de la saveur Donnes

Quelques acides amins naturels Srine (code : SER)

Acide glutamique (code : GLU)

Acide aspartique (code : ASP)

Thronine (code : THR)

Table simplifie de donnes pour la spectroscopie infrarouge

Liaison Nombre donde (cm-1) O-H alcool li 3200-3400

N-H amine 3100-3500 C-H 2800-3000

O-H acide carboxylique 2500-3200 C=O 1600-1820

N-H amine ou amide 1560-1640

lment Hydrogne (H) Carbone (C) Azote (N) Oxygne (O) Numro atomique Z 1 6 7 8

lectrongativit 2,2 2,5 3,0 3,4

Lacide glutamique 1.1 Lacide glutamique est lune des espces chimiques qui participent la saveur umami .

Justifier que lacide glutamique est un acide amin.

1.2 Dans le tableau ci-dessous, on donne trois reprsentations de CRAM (notes A, B et C) de lacide glutamique :

A B C

Indiquer si les molcules A et B, puis A et C, reprsentes ci-dessus, sont identiques, nantiomres ou diastroisomres.

1.3 Synthse de Strecker de lacide glutamique. Une succession de ractions chimiques permet la synthse d'un acide amin partir d'un aldhyde. On fait ragir laldhyde avec du chlorure d'ammonium (NH4Cl) en prsence de cyanure de potassium (KCN) pour former un -aminonitrile. Celui-ci est ensuite hydrolys pour donner l'acide amin dsir selon le schma suivant :

1.3.a Dans le cas de la synthse de lacide glutamique, donner la formule semi-dveloppe du

groupement R intervenant dans le schma ci-dessus. Une tape du mcanisme ractionnel dune raction de synthse dun acide amin est reproduite ci-dessous :

1.3.b Recopier cette tape et reprsenter les flches courbes qui permettent de rendre compte

de cette tape. 1.3.c Associer cette tape de la synthse, en justifiant votre choix, une catgorie de raction. Le dipeptide GLU-SER Lacide glutamique GLU et son driv le glutamate monosodique (MSG) couramment utilis comme exhausteur de got ne sont pas les seuls composs contribuer la saveur umami. En 1973, dans le cadre de travaux sur le got, le biochimiste japonais S. Arai a synthtis quatre dipeptides umami , dont le dipeptide GLU-SER.

+

On envisage de synthtiser en laboratoire ce dipeptide GLU-SER : 2.1 crire lquation de la raction conduisant au dipeptide GLU-SER partir de deux acides

amins naturels, en utilisant des formules topologiques ou semi-dveloppes. 2.2 Quelle est la fonction cre lors de la formation dun dipeptide ? 2.3 Entourer sur les formules des molcules des deux ractifs apparaissant dans lquation

prcdente les groupes caractristiques protger. 2.4 Analyse de la composition dun dipeptide par lectrophorse Lanalyse de la composition dun dipeptide commence par une hydrolyse qui permet de raliser lopration inverse de la synthse peptidique et dobtenir un mlange dacides amins. Ces acides amins peuvent ensuite tre spars et analyss par lectrophorse. L'lectrophorse est une technique chromatographique qui seffectue en prsence dun champ lectrique. L'chantillon mlange analyser est dpos au centre d'un support solide conducteur (le plus simple tant un papier imbib d'une solution ionique conductrice), soumis un champ lectrique entre ses deux extrmits. Les ions de charge positive migrent donc vers le ple ngatif, les ions de charge ngative migrent vers le ple positif et les espces neutres ne migrent pas. On dsire sparer par lectrophorse un mlange aqueux tamponn de srine SER et d'acide glutamique GLU. laide de vos connaissances et des trois documents suivants, dterminer la solution tampon choisir pour sparer la srine de lacide glutamique par lectrophorse. La dmarche suivie et lanalyse des donnes seront correctement prsentes. Toute dmarche mme partielle sera valorise.

Document 1: solutions tampon disponibles Document 2 : diagramme de prdominance de la srine Document 3 : diagramme de distribution et reprsentations topologiques des espces acido-basiques de lacide glutamique en fonction du pH

Reprsentations topologiques des espces acido-basiques de lacide glutamique 2.5 Suite la sparation de ces deux acides amins, peut-on distinguer la srine de lacide

glutamique en spectroscopie infrarouge ?