Les protéines : structure, acides aminés et liaison peptidique
Résumé
Ce document présente les protéines comme polymères d'acides aminés liés par des liaisons peptidiques, ainsi que leurs principales fonctions dans les êtres vivants. Il décrit la structure générale des acides aminés, leur numérotation, la diversité des radicaux R et la distinction entre acides aminés essentiels et non essentiels. Il explique aussi la classification des acides aminés selon la polarité de leur radical et la formation d'un dipeptide.
Points clés
- Les protéines sont des polymères formés d'acides aminés unis par des liaisons peptidiques.
- Les acides aminés possèdent un groupe carboxyle (-COOH) et un groupe amino (-NH2) liés au carbone alpha (carbone 2).
- Les protéines sont construites à partir d'environ 20 acides aminés différents.
- Les acides aminés essentiels ne peuvent pas être synthétisés par l'organisme et doivent être apportés par l'alimentation.
- Chez l'homme, les dix acides aminés essentiels sont Thr, Lys, Arg, His, Val, Leu, Ile, Met, Phe et Trp.
- Une liaison peptidique résulte d'une réaction de condensation qui libère une molécule d'eau et forme un dipeptide.
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.
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PDF Word HTMLQuestions fréquentes
Qu'est-ce qu'une liaison peptidique ?
C'est la liaison formée lorsque le groupe carboxyle d'un acide aminé réagit avec le groupe amino d'un autre acide aminé. Cette réaction de condensation produit une fonction amide et libère une molécule d'eau.
Quels sont les acides aminés essentiels chez l'homme ?
Chez l'homme, les dix acides aminés essentiels sont Thr, Lys, Arg, His, Val, Leu, Ile, Met, Phe et Trp. Ils ne peuvent pas être synthétisés par l'organisme et doivent être obtenus par l'alimentation.
Quelles sont les principales fonctions des protéines ?
Les protéines assurent le transport, le stockage, le mouvement, la régulation hormonale, le rôle immunologique, l'activité enzymatique, le maintien de l'homéostasie et un rôle structurel.
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