Les protéines

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Les protéines sont les molécules les plus complexes et les plus variées des êtres vivants. Un être humain fabriquerait au total quelque chose comme 100 000 sortes différentes de protéines (un poisson aussi d'ailleurs; les humains ne sont pas tellement plus complexes que les poissons au point de vue chimique). Chaque cellule en fabrique en moyenne 15 000 sortes différentes. Près de 50% du poids sec d'un être vivant est fait de protéines.

Une protéine, c'est un polymère d'acides aminés c'est à dire une grande molécule formée de l'union en chaîne de plus petites, les acides aminés. La plupart des protéines sont formées de l'union de 100 à 200 acides aminés. Si la protéine est un train, l'acide aminé en est le wagon.

Les acides aminés sont formés d'un carbone auquel sont liés:

Un groupement amine (NH2) Un groupement acide (COOH) Une portion variable d'un acide aminé à l'autre (indiqué par la lettre R sur la molécule ci-contre; R pour radical).

Toutes les protéines sont construites à partir de 20 acides aminés différents.

Exemple de quelques acides aminés :

Cinq des vingt acides aminés formant les protéines.
Chaque acide aminé diffère des autres par son radical (la portion variable) indiqué ici en orange.

Les 20 acides aminés
Vous trouverez sur ce site les formules des 20 acides aminés. En solution, les acides aminés s'ionisent. Le groupement amine gagne un hydrogène (NH₃⁺) et le groupement acide en perd un (COO^-). Notez comment ils sont regroupés en fonction de certaines des propriétés de leurs radicaux. Certains s'ionisent positivement, d'autres, négativement. Certains sont hydrophiles alors que d'autres sont hydrophobes.

Notez aussi que les acides aminés peuvent être identifiés par une abréviation à trois lettres ou à une seule lettre. Le tryptophane, par exemple, peut s'écrire TRP ou W.

Voir aussi :

• Les 20 acides aminés en 3D
• Différents groupes d'acides aminés.

Les acides aminés peuvent se lier les uns aux autres par une liaison peptidique. La liaison peptidique se fait entre le groupement acide (COOH) d'un acide aminé et le groupement amine (NH₂) de l'autre. Au cours de la réaction, une molécule d'eau est éliminée. Il s'agit donc encore une fois d'une réaction de condensation.

L'union de plusieurs acides aminés forme un polypeptide. Les protéines sont donc des polypeptides.

N.B. On utilise généralement le terme peptide pour désigner les plus petits polypeptides (moins de 50 acides aminés) et protéines pour les plus gros. Cet usage tend cependant à disparaître. Le terme protéine est souvent utilisé même pour de courts polypeptides.

Voir aussi : Le facteur de croissance de l'épiderme (c'est une protéine de 45 acides aminés).

La plupart des protéines comportent entre 100 et 200 acides aminés. On connaît cependant de petits peptides de moins de 10 acides aminés et des protéines géantes en comportant plus de 600.

Le lysozyme est une protéine formée de l'assemblage, dans un ordre bien précis, de 130 acides aminés. Chacun des mots de trois lettres de cette liste représente un acide aminé.
On retrouve du lysozyme dans le sang, les larmes et les sécrétions des voies respiratoires. Cette protéine a des propriétés antiseptiques, elle contribue à défendre l'organisme contre les bactéries. Voir Lysozyme.

Comprenez-vous maintenant pourquoi les protéines sont des molécules si variées? Avec 20 acides aminés différents, on peut former un nombre astronomique de protéines différentes.

Si on assemble au hasard 130 acides aminés pigés un à un dans un lot de 20 différents, on n'a qu'une chance sur 20¹³⁰ d'obtenir du lysozyme.