La structure et la fonction des protéines

Protéines sont des molécules très importantes qui sont essentielles pour tous les organismes vivants. En poids sec, les protéines sont la plus grande unité de cellules. Les protéines sont impliquées dans pratiquement toutes les fonctions cellulaires et un type différent de protéine est consacré à chaque rôle, avec des tâches allant du soutien cellulaire général à la signalisation cellulaire et à la locomotion. Au total, il existe sept types de protéines.

Protéines

Les protéines sont synthétisées dans l'organisme par un processus appelé Traduction. La traduction a lieu dans le cytoplasme et implique la conversion codes génétiques en protéines. Les codes génétiques sont assemblés pendant la transcription de l'ADN, où l'ADN est décodé en ARN. Structures cellulaires appelées ribosomes puis aider à transcrire l'ARN en chaînes polypeptidiques qui doivent être modifiées pour devenir des protéines fonctionnelles.

Acides aminés sont les éléments constitutifs de toutes les protéines, quelle que soit leur fonction. Les protéines sont généralement une chaîne de 20 acides aminés. Le corps humain peut utiliser des combinaisons de ces mêmes 20 acides aminés pour fabriquer n'importe quelle protéine dont il a besoin. La plupart des acides aminés suivent un modèle structurel dans lequel un carbone alpha est lié aux formes suivantes:

• Un atome d'hydrogène (H)
• Un groupe carboxyle (-COOH)
• Un groupe amino (-NH2)
• Un groupe "variable"

Parmi les différents types d'acides aminés, le groupe "variable" est le plus responsable de la variation car tous ont des liaisons hydrogène, groupe carboxyle et groupe amino.

Les acides aminés sont joints par synthèse de déshydratation jusqu'à ce qu'ils forment des liaisons peptidiques. Lorsqu'un certain nombre d'acides aminés sont liés entre eux par ces liaisons, une chaîne polypeptidique se forme. Une ou plusieurs chaînes polypeptidiques tordues en forme 3D forment une protéine.

La structure d'une protéine peut être globulaire ou fibreux en fonction de son rôle particulier (chaque protéine est spécialisée). Les protéines globulaires sont généralement compactes, solubles et de forme sphérique. Les protéines fibreuses sont généralement allongées et insolubles. Les protéines globulaires et fibreuses peuvent présenter un ou plusieurs types de structures protéiques.

Il y a quatre niveaux structurels de protéines: primaire, secondaire, tertiaire et quaternaire. Ces niveaux déterminent la forme et la fonction d'une protéine et se distinguent les uns des autres par le degré de complexité d'une chaîne polypeptidique. Le niveau primaire est le plus élémentaire et le plus rudimentaire tandis que le niveau quaternaire décrit les liaisons sophistiquées.

Une seule molécule de protéine peut contenir un ou plusieurs de ces niveaux de structure protéique et la structure et la complexité d'une protéine déterminent sa fonction. Le collagène, par exemple, a une forme hélicoïdale super enroulée qui est longue, filandreuse, solide et semblable à une corde - le collagène est idéal pour fournir un soutien. L'hémoglobine, d'autre part, est une protéine globulaire qui est pliée et compacte. Sa forme sphérique est utile pour manœuvrer à travers vaisseaux sanguins.

Il existe un total de sept types de protéines différents sous lesquels toutes les protéines entrent. Il s'agit notamment des anticorps, des protéines contractiles, des enzymes, des protéines hormonales, des protéines structurales, des protéines de stockage et des protéines de transport.

Des anticorps sont des protéines spécialisées qui défendent le corps contre les antigènes ou les envahisseurs étrangers. Leur capacité à voyager à travers le sang leur permet d'être utilisés par le système immunitaire pour identifier et défendre contre les bactéries, les virus et autres intrus étrangers dans le sang. Une façon pour les anticorps de contrer les antigènes est de les immobiliser afin qu'ils puissent être détruits par globules blancs.

Protéines contractiles sont responsables de muscle contraction et mouvement. Des exemples de ces protéines comprennent l'actine et la myosine. Les eucaryotes ont tendance à posséder de grandes quantités d'actine, qui contrôlent la contraction musculaire ainsi que les mouvements cellulaires et les processus de division. La myosine alimente les tâches accomplies par l'actine en lui fournissant de l'énergie.

Enzymes sont des protéines qui facilitent et accélèrent les réactions biochimiques, c'est pourquoi elles sont souvent appelées catalyseurs. Les enzymes notables incluent la lactase et la pepsine, des protéines qui sont connues pour leurs rôles dans les conditions médicales digestives et les régimes alimentaires spécialisés. L'intolérance au lactose est causée par une carence en lactase, une enzyme qui décompose le lactose sucré présent dans le lait. La pepsine est une enzyme digestive qui agit dans l'estomac pour décomposer les protéines dans les aliments - une pénurie de cette enzyme entraîne une indigestion.

D'autres exemples d'enzymes digestives sont celles présent dans la salive: l'amylase salivaire, la kallikréine salivaire et la lipase linguale remplissent toutes des fonctions biologiques importantes. L'amylase salivaire est la principale enzyme présente dans la salive et elle décompose l'amidon en sucre.

Protéines hormonales sont des protéines messagères qui aident à coordonner certaines fonctions corporelles. Les exemples incluent l'insuline, l'ocytocine et la somatotropine.

L'insuline régule le métabolisme du glucose en contrôlant les concentrations de sucre dans le sang dans le corps, l'ocytocine stimule contractions pendant l'accouchement, et la somatotropine est une hormone de croissance qui incite à la production de protéines dans les muscles cellules.

Protéines structurelles sont fibreuses et filandreuses, cette formation les rendant idéales pour soutenir diverses autres protéines telles que la kératine, le collagène et l'élastine.

Les kératines renforcent les revêtements protecteurs tels que peau, cheveux, plumes, plumes, cornes et becs. Le collagène et l'élastine soutiennent tissus conjonctifs comme les tendons et les ligaments.

Protéines de stockage réserver les acides aminés pour le corps jusqu'à ce qu'il soit prêt à l'emploi. Des exemples de protéines de stockage comprennent l'ovalbumine, qui se trouve dans les blancs d'œufs, et la caséine, une protéine à base de lait. La ferritine est une autre protéine qui stocke le fer dans la protéine de transport, l'hémoglobine.

Transport des protéines sont des protéines porteuses qui déplacent les molécules d'un endroit à un autre dans le corps. L'hémoglobine en fait partie et est responsable du transport de l'oxygène dans le sang via des globules rouges. Les cytochromes, un autre type de protéine de transport, opèrent chaîne de transport d'électrons comme protéines porteuses d'électrons.