Les Protéines : Structure et Rôle des Acides Aminés

Les Protéines

Concept

Les protéines peuvent être définies comme des polymères formés par l'union, par des liaisons peptidiques, d'unités plus petites appelées acides aminés. Ce sont des macromolécules de haute masse moléculaire.

Les protéines sont les composés les plus abondants dans la matière vivante. Leurs propriétés spécifiques leur sont conférées grâce à l'information génétique exprimée.

Fonctions

Les fonctions des protéines incluent :

• Transport
• Stockage
• Mouvement
• Régulation hormonale
• Rôle immunologique
• Activité enzymatique
• Maintien de l'homéostasie
• Rôle structurel

Les Acides Aminés

Les acides aminés sont les unités structurales des protéines. Tous les acides aminés présents dans les protéines, à l'exception de la proline, possèdent deux groupes fonctionnels caractéristiques.

Groupes Fonctionnels et Structure

Les acides aminés possèdent deux groupes fonctionnels : un groupe acide (groupe -COOH, carboxyle) et un groupe aminé (groupe -NH2).

La chaîne carbonée des acides aminés est numérotée à partir du groupe acide. Le carbone du groupe carboxyle porte le numéro 1. Le groupe amino est toujours situé sur le carbone 2 (carbone alpha).

Par conséquent, les acides aminés ont en commun les carbones 1 (groupe carboxyle) et 2 (groupe amino), se distinguant par le reste (R) de la molécule. Dans la formule générale, R représente le reste de la molécule.

R peut être aussi simple qu'un atome d'hydrogène (H), comme dans l'acide aminé glycine, ou une chaîne carbonée plus ou moins complexe pouvant contenir d'autres groupes fonctionnels (amino, carboxyle, alcool, thiol, etc.).

Diversité et Acides Aminés Essentiels

Les protéines des êtres vivants sont construites à partir d'environ 20 acides aminés différents, ce qui signifie qu'il y aura seulement 20 résidus différents.

La plupart des acides aminés peuvent être synthétisés par l'organisme, mais il existe des acides aminés essentiels qui ne peuvent pas être synthétisés et doivent être obtenus par l'alimentation.

Les acides aminés essentiels varient selon les espèces. Chez l'homme, par exemple, les dix acides aminés essentiels sont : Thr, Lys, Arg, His, Val, Leu, Ile, Met, Phe et Trp.

Classification des Acides Aminés

Groupe I : Acides Aminés Apolaires

Ce sont les acides aminés dont le radical R n'est pas polaire. Cela signifie que R n'a pas de charge électrique et est souvent constitué de longues chaînes hydrocarbonées. Si ces acides aminés sont très abondants dans une protéine, celle-ci tend à être insoluble dans l'eau.

Groupe I : Acides Aminés Apolaires (Répétition)

Ce sont les acides aminés dont le radical R n'est pas polaire. Cela signifie que R n'a pas de charge électrique et est souvent constitué de longues chaînes hydrocarbonées. Si ces acides aminés sont très abondants dans une protéine, celle-ci tend à être insoluble dans l'eau.

Groupe III : Acides Aminés Polaires Acides

Ce groupe comprend les acides aminés qui possèdent plus d'un groupe carboxyle. Dans les protéines, à pH neutre ou basique, ces groupes sont chargés négativement.

Groupe IV : Acides Aminés Polaires Basiques

Ce sont les acides aminés qui possèdent un ou plusieurs groupes aminés supplémentaires. Dans les protéines, à pH neutre ou acide, ces groupes aminés sont chargés positivement.

Groupe IV : Acides Aminés Polaires Basiques (Répétition)

Ce sont les acides aminés qui possèdent un ou plusieurs groupes aminés supplémentaires. Dans les protéines, à pH neutre ou acide, ces groupes aminés sont chargés positivement.

La Liaison Peptidique

Lorsque le groupe acide (carboxyle) d'un acide aminé réagit avec le groupe amino d'un autre acide aminé, les deux acides aminés sont liés par une liaison peptidique.

Il s'agit d'une réaction de condensation qui produit une fonction amide et libère une molécule d'eau. La substance qui résulte de cette union est appelée un dipeptide.