protéines

Les protéines sont les éléments constitutifs de la vie. Ils sont essentiels à notre existence et se trouvent dans tous les organismes sur Terre.

Les protéines sont les molécules les plus courantes dans les cellules. En fait, ils constituent plus de la matière sèche d’une cellule que les lipides, les glucides et toutes les autres molécules combinées.

Une protéine est fabriquée à partir d’une ou plusieurs chaînes polypeptidiques et chaque chaîne polypeptidique est construite à partir de molécules plus petites appelées « acides aminés »., Il y a un total de 20 acides aminés qui peuvent être disposés en trillions sur trillions de différentes façons de créer des protéines qui servent une grande variété de fonctions.

les protéines sont en fait les molécules structurellement les plus complexes connues de la biologie.

Fonctions des protéines

les Protéines viennent dans une grande variété de formes et d’effectuer un large éventail de fonctions. Des exemples de protéines comprennent des enzymes, des anticorps et certaines hormones qui aident à accélérer les réactions chimiques, à se défendre contre les maladies et à réguler l’activité des cellules.,

Les protéines jouent également un rôle dans le mouvement, le soutien structurel, le stockage, la communication entre les cellules, la digestion et le transport des substances autour du corps.

Mouvement

protéines Motrices, comme la myosine et les dynéines, ont la capacité de convertir l’énergie chimique en mouvement. La myosine est la protéine trouvée dans le muscle et provoque la contraction des fibres musculaires dans les muscles.

Les Dyneins fournissent la puissance qui entraîne les flagelles. Les flagelles sont des structures longues et minces attachées à l’extérieur de certaines cellules, telles que les spermatozoïdes, et sont responsables de leur mobilité.,

Structure et support

de nombreuses protéines fournissent un support structurel à des parties spécifiques d’un organisme. La kératine, par exemple, est la protéine présente dans les couches externes de la peau et fait de la peau une forte couche protectrice pour le monde extérieur. La kératine est également la protéine structurelle qui fabrique les cheveux, les cornes et les ongles.

la communication Cellulaire

les Cellules communiquent avec leur environnement et d’autres cellules. Les protéines réceptrices dans la membrane d’une cellule reçoivent des signaux de l’extérieur de la cellule et transmettent des messages dans la cellule., Une fois que le signal est à l’intérieur de la cellule, il est généralement transmis entre un certain nombre de protéines avant d’atteindre sa destination finale (également le plus souvent une protéine).

Digestion

la Digestion est entraînée par, vous l’aurez deviné, les protéines. Les Enzymes sont des protéines qui stimulent la digestion en accélérant les réactions chimiques.

la Digestion est la décomposition des aliments à partir de grosses molécules insolubles en molécules plus petites qui peuvent se dissoudre dans l’eau. Comme les plus petites molécules sont solubles dans l’eau, elles peuvent pénétrer dans le sang et être transportées dans le corps.,

Les enzymes digestives sont les enzymes responsables de la décomposition des molécules alimentaires en molécules plus petites et solubles dans l’eau. Voici quelques exemples de protéines digestives:

• Amylase – l’enzyme dans la salive qui décompose l’amidon en sucres solubles
• Lipase – décompose les graisses et autres lipides
• pepsine – décompose les protéines dans les aliments

Transport de l’oxygène

L’hémoglobine est une autre protéine extrêmement importante pour les animaux tels que les mammifères et les oiseaux. C’est la protéine dans le sang qui se lie à l’oxygène afin que l’oxygène puisse être transporté autour du corps.,

l’Hémoglobine contient un atome de fer. La structure chimique de l’hémoglobine autour de l’atome de fer permet à l’oxygène de se lier au fer, puis d’être libéré dans les tissus privés d’oxygène.

comme vous pouvez le voir, les protéines sont clairement extrêmement importantes pour le bon fonctionnement d’un organisme. La majorité des exemples que j’ai utilisés sont des protéines animales, mais les protéines ne sont pas moins importantes pour d’autres formes de vie telles que les plantes, les champignons et les bactéries.

éléments constitutifs des protéines

Les acides aminés sont les éléments constitutifs des protéines. Au total, il y a 20 acides aminés différents trouvés dans la nature., Les acides aminés peuvent se lier entre eux dans une grande variété de façons de créer différentes protéines.

la structure chimique des acides aminés est la clé pour laquelle les protéines sont devenues le fondement de la vie. Un acide aminé est constitué d’un groupe carboxyle (structure chimique-COOH), d’un groupe amine (-NH₂) et d’une chaîne latérale composée principalement de carbone et d’hydrogène.

la chaîne latérale est souvent appelée groupe R. Les différences dans le groupe R sont ce qui rend les 20 acides aminés différents les uns des autres.,

selon la structure du groupe R, un acide aminé peut être soluble dans l’eau (polaire), insoluble dans l’eau (non polaire) ou contenir une charge positive ou négative. Ces caractéristiques affectent à leur tour la façon dont les acides aminés se comportent lorsqu’ils se lient et influencent la forme et la fonction globales d’une protéine.

Les 20 acides aminés sont nécessaires à une bonne santé. Si un organisme est pauvre en l’un des 20 acides aminés, certaines protéines ne pourront pas être construites et la perte de leurs fonctions entraînera des problèmes de santé pour l’organisme.,

Certains acides aminés peuvent être créées par le corps à l’aide d’autres molécules, tandis que d’autres acides aminés doivent provenir d’aliments. Les acides aminés qui doivent être consommés sont connus comme les « acides aminés essentiels » car ils sont une partie essentielle d’une alimentation saine. Les acides aminés qui peuvent être fabriqués par notre corps sont appelés  » acides aminés non essentiels’.

Polypeptides

Un polypeptide est une chaîne d’acides aminés et est la forme la plus simple d’une protéine. Les acides aminés se lient ensemble pour former de longues chaînes linéaires pouvant atteindre plus de 2000 acides aminés.,

l’ordre dans lequel les acides aminés sont liés entre eux détermine la forme finale et la structure de la chaîne polypeptidique. Une protéine contiendra un polypeptide ou plusieurs polypeptides liés ensemble pour former de grandes protéines complexes.

les acides Aminés sont collées entre le groupe amine (-NH₂) d’un acide aminé et le groupe carboxyle (-COOH) d’un deuxième acide aminé.

comme deux acides aminés se lient ensemble, deux ions hydrogène sont retirés du groupe amine et un oxygène est retiré du groupe carboxyle., Le groupe amine et le groupe carboxyle se lient ensemble et une molécule d’eau est produite comme sous-produit. La liaison est connue sous le nom de « liaison peptidique ».

la liaison de plusieurs acides aminés ensemble par des liaisons peptidiques crée une colonne vertébrale polypeptidique avec un groupe R s’étendant à partir de chaque acide aminé. Comme mentionné précédemment, les groupes R des 20 acides aminés ont chacun leur propre structure et leurs propriétés chimiques., La structure et les propriétés chimiques (telles que la réactivité et la température d’ébullition) d’un polypeptide et finalement d’une protéine sont déterminées par la séquence unique de groupes R qui s’étendent à partir de l’épine dorsale du polypeptide. Comme les groupes R sont attirés ou repoussés les uns des autres, la chaîne polypeptidique se plie et se tord en une protéine de forme unique.

structure des protéines

Les protéines ont quatre niveaux de structure, auxquels nous avons déjà fait allusion sur cette page. Les quatre niveaux sont connus comme la structure primaire, secondaire, tertiaire et quaternaire d’une protéine.,

structure Primaire

La structure primaire est la séquence spécifique d’acides aminés, c’est à dire l’ordre dans lequel ils sont collés ensemble. L’ordre exact dans lequel les acides aminés sont liés entre eux est déterminé par les informations stockées dans les gènes.

grâce à des processus appelés transcription et traduction, L’ADN fournit toutes les informations nécessaires aux cellules pour produire la structure primaire exacte de milliers de protéines différentes. La structure primaire détermine les structures secondaires et tertiaires des protéines.,

structure secondaire

la structure secondaire d’une protéine est formée par des liaisons hydrogène entre les atomes le long de l’épine dorsale de la chaîne polypeptidique.

se Souvenir de chaque acide aminé a un groupe carboxyle et un groupe amine, la légère charge négative sur l’oxygène du groupe carboxyle fait un lien faible avec la faible charge positive de l’atome d’hydrogène sur le groupe amine d’un autre acide aminé. Les liaisons hydrogène sont faibles, mais beaucoup d’entre elles créent suffisamment de force pour influencer la forme d’une chaîne polypeptidique.,

Les liaisons hydrogène font plier et enrouler l’épine dorsale polypeptidique en deux formes possibles: l’hélice α et les feuilles plissées β. Une hélice α (lettre grecque « alpha ») est une spirale, similaire à la double hélice du brin d’ADN emblématique, mais avec une seule bobine, et est formée par des liaisons hydrogène entre un acide aminé sur quatre. L’hélice α est commune dans les protéines structurelles telles que la kératine.

Les feuilles plissées β (lettre grecque « bêta ») se forment lorsque des liaisons hydrogène se produisent entre deux ou plusieurs chaînes polypeptidiques adjacentes et sont courantes dans les protéines globulaires (voir ci-dessous dans « Types de protéines »).,

structure tertiaire

la structure tertiaire est la forme finale que prend la chaîne polypeptidique et est déterminée par les groupes R. L’attraction et la répulsion entre les différents groupes R plie et plie le polypeptide pour créer la forme 3D finale d’une protéine.

la structure Quaternaire

toutes les protéines ont une structure quaternaire. Une structure quaternaire ne résulte que lorsque plusieurs chaînes polypeptidiques se combinent pour former une grande protéine complexe. Dans de tels cas, chaque polypeptide est appelé « sous-unité ».,

L’hémoglobine est un exemple de protéine de structure quaternaire. Chez la plupart des animaux, l’hémoglobine est fabriquée à partir de quatre sous-unités globulaires.

Types de protéines

Il existe quatre principaux types de protéines. Les plus connues sont les protéines globulaires. Les trois autres types de protéines sont les protéines fibreuses, membranaires et désordonnées.

les protéines Globulaires

Une protéine globulaire est toute protéine qui prend une forme sphérique dans sa structure tertiaire. Ceux-ci comprennent de nombreuses enzymes, des anticorps et des protéines telles que l’hémoglobine.,

Les protéines globulaires sont solubles dans l’eau et sont créées en raison de l’attraction et de la répulsion de différents groupes R avec l’eau. Les groupes R polaires des acides aminés des protéines sont solubles dans l’eau tandis que les groupes R non polaires sont insolubles dans l’eau. Les protéines globulaires se forment parce que les groupes R non polaires se cachent dans les sections internes de la protéine et les groupes R polaires qui s’organisent sur la surface externe exposée à l’eau environnante.

protéines fibreuses

Les protéines fibreuses sont des protéines allongées dépourvues de structure tertiaire., Au lieu de se plier et de se plier pour former une protéine globulaire, les protéines fibreuses restent dans leur structure secondaire linéaire. Ce sont souvent des protéines structurelles et de soutien importantes.

Les protéines fibreuses sont insolubles dans l’eau et ont souvent des motifs répétitifs d’acides aminés le long de leur chaîne polypeptidique. Des exemples de protéines fibreuses comprennent le collagène, la kératine et la soie.

protéines membranaires

une protéine membranaire est toute protéine présente à l’intérieur ou attachée à une membrane cellulaire. Ce sont des protéines uniques en raison de l’environnement unique dans lequel elles existent.,

Les membranes cellulaires sont constituées d’une double couche de phospholipides. Les parties internes d’une membrane cellulaire sont non polaires, mais l’extérieur est polaire. Pour que les protéines membranaires existent avec succès à travers une membrane cellulaire, elles doivent contenir des sections non polaires et polaires spécifiques.

protéines désordonnées

la découverte de protéines désordonnées au début des années 2000 a remis en question la pensée historique des protéines. Jusque-là, on croyait que la fonction d’une protéine dépendait de sa structure 3D fixe. Les protéines désordonnées ne présentent cependant aucune structure ordonnée à leur forme.,

Certaines protéines peuvent être entièrement non structurées, tandis que d’autres sont partiellement structurées avec certains non structurées sections. D’autres protéines ont la capacité d’exister en tant que protéines désordonnées seulement pour former une structure fixe après liaison à d’autres molécules.

Dernière modification: 23 Avril 2016