Les protéines sont l'une des molécules organiques les plus abondantes dans les systèmes vivants et ont la gamme de fonctions la plus diversifiée de toutes les macromolécules. Dans cette leçon, nous allons découvrir
QUE SONT LES PROTÉINES?
Ils peuvent être définis comme les polymères mixtes de poids moléculaire élevé d'acides a-aminés réunis par une liaison peptidique (-CO-NH-). Les protéines sont les principaux constituants de toute matière vivante. Ils contiennent du carbone, de l'hydrogène, de l'azote et du soufre et certains contiennent également du phosphore.
Les plantes peuvent synthétiser tous les acides aminés; les animaux ne le peuvent pas, même si tous sont essentiels à la vie.
QUELLE EST LA STRUCTURE DES PROTÉINES?
La fonction des protéines dépend de leur structure. Ce sont des biopolymères constitués d'une ou plusieurs chaînes de résidus d'acides aminés liés tête-bêche via des liaisons peptidiques. Chaque chaîne se plie en une structure tridimensionnelle. Il existe quatre niveaux de structure protéique:
La structure primaire est maintenue ensemble par des liaisons covalentes, qui sont créées pendant le processus de traduction. Le processus par lequel les structures supérieures se forment est appelé repliement des protéines et est une conséquence de la structure primaire. Bien que tout polypeptide unique puisse avoir plus d'une conformation pliée stable, chaque conformation a sa propre activité biologique et une seule conformation est considérée comme étant la conformation active ou native.
Si une région d'une protéine a une structure secondaire, il s'agit d'une hélice alpha ou d'une feuille bêta. La chaîne est pliée davantage en structures tridimensionnelles plus grandes qui sont maintenues ensemble par des liaisons hydrogène, des interactions hydrophobes et / ou des liaisons disulfure.
Les protéines sont généralement de grosses molécules, ayant parfois des masses moléculaires allant jusqu'à 3 000 000. Ces longues chaînes d'acides aminés sont appelées presque universellement des protéines, mais des chaînes d'acides aminés plus courtes sont appelées polypeptides, peptides ou très rarement oligopeptides.
Les protéines peuvent n'exister qu'à l'état actif ou natif, dans une petite plage de valeurs de pH et dans des conditions de solution avec une quantité minimale d'électrolytes, car de nombreuses protéines ne resteront pas en solution dans l'eau distillée. Une protéine qui perd son état natif est dite dénaturée. Les protéines dénaturées n'ont généralement pas de structure secondaire autre qu'une bobine aléatoire. Une protéine dans son état natif est souvent décrite comme pliée.
QUELS SONT LES DIFFÉRENTS TYPES DE PROTÉINES?
1. Protéines contractiles
L'actine et la myosine du système squelettique sont deux exemples de protéines contractiles. Ceux-ci sont responsables de la contraction musculaire et du mouvement. L'actine contrôle la contraction musculaire ainsi que le mouvement cellulaire et les processus de division. La myosine fournit de l'énergie aux tâches effectuées par l'actine.
2. Protéines de transport
Ils se lient et transportent des molécules ou des ions spécifiques d'un organe à un autre. Par exemple, l'hémoglobine est responsable du transport de l'oxygène à travers le sang via les globules rouges; les cytochromes opèrent dans la chaîne de transport d'électrons comme protéine porteuse d'électrons; les lipoprotéines présentes dans le plasma sanguin transportent les lipides du foie vers d'autres organes. Il existe d'autres types de protéines de transport dans les membranes plasmiques et les membranes intracellulaires de tous les organismes qui lient et transportent le glucose et les acides aminés à travers la membrane.
3. Protéines structurelles
Ces protéines servent de filaments, de câbles ou de feuilles de support pour conférer résistance ou protection aux structures biologiques. Le collagène est une protéine fibreuse qui forme le principal composant des tendons et du cartilage. Le cuir est du collagène presque pur. L'élastine présente dans les ligaments est également une protéine structurelle. La kératine est présente dans les cheveux, les ongles et les plumes; la fibroïne dans les fibres de soie et les toiles d'araignées; résiline dans les charnières des ailes de certains insectes - tous sont en collagène à haute élasticité.
4. Protéines de stockage
Ceux-ci servent de réserves biologiques d'ions métalliques et d'acides aminés qui sont utilisés par les organismes. Les nutriments et les protéines de stockage se trouvent dans les graines de plantes, les blancs d'œufs et le lait. Par exemple, la caséine et l'ovalbumine sont les protéines de stockage qui stockent les acides aminés chez les animaux - la caséine la principale protéine du lait et l'ovalbumine la principale protéine du blanc d'œuf; la prolamine gliadine (un composant du gluten) est la protéine de stockage du blé et la ferritine est une protéine de stockage qui stocke le fer (composant de l'hémoglobine).
5. Protéines de défense
Ce sont des protéines spécialisées qui défendent le corps contre les antigènes ou les envahisseurs étrangers et protègent ainsi le corps des blessures. Les immunoglobulines ou anticorps sont des protéines spécialisées fabriquées par les lymphocytes ou les vertébrés; ils identifient et défendent les bactéries, virus et autres intrus étrangers dans le sang. Le fibrinogène et la thrombine sont des protéines de coagulation sanguine qui empêchent la perte de sang lorsque le système vasculaire est endommagé.
6. Protéines régulatrices
Ceux-ci aident à réguler l'activité cellulaire ou physiologique. Les hormones sont un exemple de protéines régulatrices. Par exemple, l'insuline, l'ocytocine et la somatotropine. L'insuline régule le métabolisme du glucose, l'ocytocine stimule les contractions pendant l'accouchement et la somatotropine est une hormone de croissance qui incite à la production de protéines dans les cellules musculaires.
