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Quelles sont les informations physiques utiles d'une protéine ?

Quelles sont les informations physiques utiles d'une protéine ?


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A part l'énergie et la chaleur, je ne connais aucune information physique utile d'une protéine. Pouvez-vous m'aider à en lister certains. Des choses comme la spectroscopie infrarouge à transformée de Fourier pour fournir la structure des protéines ne sont pas ce que je recherche.


Je vais faire une liste, par longueur d'onde puis "autres". Il ne s'agit que de la liste des techniques les plus courantes. Je serais là toute la semaine si j'essayais d'obtenir toutes les candidatures. Les scientifiques sont astucieux et trouvent toujours des trucs.

Mesures dérivées des protéines électromagnétiques :

  • Spectroscopie RMN (radio) - peut détecter les variations structurelles des acides aminés individuels permettant de modéliser une structure protéique avec la dynamique de la chaîne peptidique.
  • Spectroscopie IR - peut examiner les vibrations de liaison. Principalement utilisé pour observer les fractions non peptidiques et les cofacteurs de la protéine comme l'hème dans l'hémoglobine par exemple.
  • Spectroscopie RAMAN - également une spectroscopie IR, mais qui peut rechercher des qualités dynamiques des vibrations interatomiques. Comme l'IR, il est généralement utilisé avec des cofacteurs et non avec la protéine, qui ressemble beaucoup à la plupart des peptides.
  • Spectroscopie UV/visible - sur l'extrémité inférieure, examinez le comportement ou la concentration des chromophores associés à la protéine. utilisé pour la cinétique - étude des enzymes dans l'acte de catalyse. Le haut de gamme peut également être utilisé pour des choses comme regarder la transduction d'énergie photonique dans les systèmes photosynthétiques et des choses comme ça. Le peptide lui-même n'a pas d'absorption visible, mais les molécules colorées sont souvent utilisées comme sonde pour observer le peptide en action - comme le repliement.
    Le FRET est une technique qui peut mesurer la distance entre deux étiquettes colorées - deux points distincts d'une protéine sont étiquetés et une mesure de distance est obtenue.
  • Dichroïsme circulaire UV. les chaînes latérales aromatiques de Phe, Trp, Tyr, His etc. absorbent dans les UV et sont directement observées pour suivre le pliage quelques fois. Le dichroïsme circulaire recherche des différences dans l'absorption de la lumière polarisée circulairement à droite et à gauche et peut montrer une structure secondaire.
  • Radiographie. La diffusion des protéines en solution peut mesurer le soi-disant « rayon de giration » qui profile la forme globale de la protéine. La diffusion des rayons X des cristaux 2D et 3D peut révéler la structure moléculaire de la protéine.

Autres:

  • Calorimétrie. En suivant la capacité calorifique/la chaleur dégagée/absorbée par une protéine, son état de repliement, sa liaison et d'autres caractéristiques structurelles d'un échantillon de protéine peuvent être mesurés.
  • Spectroscopie de masse - généralement, cela mesure simplement si une protéine est présente, en la fragmentant et en mesurant la masse des fragments. utile pour les mélanges de nombreuses protéines (comme une cellule vivante).
  • Séquençage peptidique - comme Mass Spec, mais souvent utilisé lorsqu'il n'y a qu'une seule protéine dans un échantillon pur.

Il y a beaucoup plus - tout dépend de l'endroit où vous voulez couper la liste. Espérons que ce soit un bon début.


Toutes les informations sur une protéine, biochimique ou fonctionnelle sont codées dans sa structure, qui est primaire (séquence d'acides aminés (AA)), secondaire (hélice alpha ou feuille plissée bêta), tertiaire (structure globale 3D d'un seul peptide) et quaternaire (structure globale en 3D d'une protéine composée de plusieurs peptides qui sont liés ensemble par diverses liaisons différentes) structures (http://en.wikipedia.org/wiki/Protein_structure).

De toute évidence, le déterminant clé de toutes ces structures est la séquence AA d'une protéine, car elle détermine la propriété biochimique d'une protéine ainsi que sa fonction (par exemple, les résidus enzymatiques et les sites actifs, les domaines fonctionnels, les motifs, que ce soit post-traductionnellement modifié ou non par phosphorylation et si cela provoque son activation ou son inactivation par des changements de conformation ou son interaction avec d'autres protéines, etc.).


Quelles sont les meilleures sources de protéines ?

Les sources de protéines de haute qualité comprennent :

  • Poisson
  • la volaille
  • Bœuf ou porc maigre (en quantité limitée)
  • Tofu
  • Des œufs
  • Les produits laitiers

Mais vous pouvez obtenir toutes les protéines dont vous avez besoin à partir de sources végétales. Ceux-ci inclus:

  • Des noisettes
  • Des graines
  • Légumineuses, comme les haricots, les pois ou les lentilles
  • Céréales, comme le blé, le riz ou le maïs

Vous pouvez en combiner de grandes quantités avec de plus petites portions de sources animales, comme des produits laitiers ou des œufs, pour vous assurer d'avoir suffisamment d'acides aminés.

Limitez la quantité de protéines que vous obtenez des viandes transformées, comme le bacon, les saucisses ou la charcuterie.


2 questions de marque

Chapitre 12
La biotechnologie et ses applications

Questions à 2 points
1. Quelles sont les deux méthodes pour corriger le déficit en ADA chez un enfant ?
Rép.Transplantation de moelle osseuse ayant une enzyme ADA fonctionnelle et une thérapie de remplacement enzymatique.

2. Certaines plantes cultivées sont modifiées génétiquement en manipulant leurs gènes. Comment sont-ils rendus bénéfiques ?
Rép.Plus tolérant aux stress abiotiques résistance aux ravageurs réduction des pertes après récolte augmentation de la valeur nutritionnelle des aliments.

3. Le GEAC est l'une des organisations créées par le gouvernement indien. Écrivez sa forme complète. Donnez ses deux objectifs.
Rép.GEAC – Comité d'agrément Génie Génétique. Objectifs du GEAC comme ci-dessous :
(i) Prendre des décisions concernant la validité de la recherche GM.
(ii) Sécurité de l'introduction d'OGM à usage public.

4. « Les nations industrialisées exploitent les bioressources des nations sous-industrialisées ». Justifiez l'énoncé par un exemple approprié.
Rép.Les pays industrialisés collectent et brevettent les ressources génétiques de pays sous-industrialisés comme l'Inde. Une société américaine a obtenu des droits de brevet sur le riz Basmati.
De précieuses biomolécules obtenues à partir de bioressources sont brevetées et utilisées à des fins commerciales.

5.Qu'est-ce que le riz doré ? Quel est son avantage ?
Rép.Le riz doré est une variété de riz transgénique qui contient un gène qui code pour le précurseur de la vitamine A. Cette variété a des grains de couleur jaune vert et est riche en vitamine A et est donc très avantageuse sur le plan nutritionnel.

6. Quels sont les trois domaines de recherche critiques dans le domaine de la biotechnologie ?
Rép. i) fournir le meilleur catalyseur sous la forme d'un organisme amélioré généralement sous la forme d'un microbe ou d'une enzyme pure.
ii) Créer des conditions optimales grâce à l'ingénierie pour qu'un catalyseur fonctionne.
iii) traitement en aval pour purifier la protéine/le composé organique.

7.Quels sont les avantages du diagnostic moléculaire par rapport aux méthodes conventionnelles ?
Rép.Dans les méthodes conventionnelles, la présence d'un agent pathogène n'est normalement suspectée que lorsque l'agent pathogène a produit un symptôme de maladie. À ce stade, la concentration d'agent pathogène est déjà très élevée dans le corps, ce qui pourrait être nocif, mais avec des diagnostics moléculaires, une petite quantité d'agent pathogène pourrait être détectée par amplification par PCR.

8. Que sont les organismes génétiquement modifiés ? Nommez deux facteurs dont dépend leur comportement ?
Rép. Les organismes dont les gènes ont été modifiés par manipulation sont appelés organismes génétiquement modifiés ou organismes transgéniques. Les deux facteurs dont dépend leur comportement :-
i) insertion correcte du gène d'intérêt.
ii) Récolte appropriée d'organismes génétiquement modifiés pour produire le produit souhaité.

9. Qu'entendez-vous par « biopiraterie » ? Donnez un exemple ?
Rép.La biopiraterie fait référence à l'utilisation de bio-ressources par des sociétés multinationales laïques et d'autres organisations sans les autorisations appropriées des pays et des personnes concernées, par exemple. Le riz basmati cultivé en Inde se distingue par sa saveur et son arôme uniques, mais une société américaine a obtenu des droits de brevet sur le basmati par le biais d'un brevet américain.

10. Que sont les bactéries transgéniques ? Illustrer en utilisant un exemple ?
Rép.Les bactéries dans lesquelles des gènes d'intérêt (c'est-à-dire un fragment d'ADN étranger) ont été introduits sont appelées bactéries transgéniques, par ex. Ecol lorsque deux séquences d'ADN A & B chaînes d'insuline sont introduites dans le plasmide de cette bactérie, alors on parle de bactéries transgéniques & Start pour produire la chaîne d'insuline.

11.Donnez deux exemples de produits, comment les animaux transgéniques peuvent-ils être utilisés pour produire des composés biologiques ?
Rép. i) Alpha-1-antitrypsine – une protéine utilisée pour traiter l'emphysème.
ii) Alpha – lactalbumine – protéines – lait riche en produits plus équilibrés sur le plan nutritionnel pour les bébés humains ?

12.Comment l'autoradiographie est-elle utilisée pour détecter un gène muté ?
Rép.Un ADN ou un ARN simple brin marqué avec une molécule radioactive est autorisé à s'hybrider à son ADN complémentaire dans un clone de cellules suivi d'une détection par autoradiographie. Le clone ayant le gène muté n'apparaîtra donc pas sur le film photographique car la sonde n'aura pas de complémentarité avec le gène muté.

13.Pourquoi la toxine bactérienne ne tue pas les bactéries mais seulement les insectes ?
Rép.La toxine bactérienne ne tue pas le bacille parce que. Mais une protéine toxique existe sous forme de protoxine inactive, mais une fois qu'un insecte ingère la protoxine inactive, elle est convertie en forme active de toxine en raison du pH alcalin de l'intestin qui solubilise le cristal. La toxine activée se lie à la surface des cellules épithéliales de l'intestin moyen et crée des pores qui provoquent un gonflement et une amplification des cellules.

14. Mentionnez quatre applications de la biotechnologie dans le domaine de l'agriculture ?
Rép.i) rendre les cultures tolérantes aux stress abiotiques, par ex. froid, sécheresse, sel, chaleur.
ii) réduire la dépendance aux pesticides chimiques en produisant des cultures résistantes aux ravageurs.
iii) une efficacité accrue de l'utilisation des minéraux par les plantes.
iv) amélioration de la valeur nutritionnelle des aliments, par ex. Vit – Un riche riz doré.

15.Pourquoi l'insuline recombinante produite par génie génétique doit-elle être traitée ?
Rép.L'insuline recombinante produite par génie génétique doit être traitée car l'insuline qui est produite sous forme de proinsuline contient un peptide C supplémentaire en plus de la chaîne α − & α−&β de l'insuline. cliver le peptide C& en rejoignant la chaîne α − & β α−&β – pour former de l'insuline active.


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Je ne peux pas croire qu'il existe des millions de protéines ! Et ce qui est encore plus étonnant, c'est que chacune de ces protéines a sa propre fonction. Il n'y a donc pas deux protéines qui font exactement la même chose ! Je n'arrive même pas à comprendre complètement ce que cela signifie !

Si ce que @burcidi a dit est vrai, qu'il y a des milliards de protéines dans une seule cellule, pouvez-vous imaginer combien de protéines sont à l'œuvre tout le temps pour que nos organes, notre corps tout entier fonctionnent ?

Mes notes de cours disent qu'il y a au moins cent mille milliards de cellules dans le corps. Ainsi, cent mille milliards de fois dix milliards nous donnent le nombre total de protéines dans notre corps. Le résultat est : une fois dix à la puissance vingt-quatre. Je ne sais même pas ce que ça veut dire ! Je suppose que dix, suivis de vingt-quatre zéros ?! C'est beaucoup de protéines ! burcidi 19 juin 2012

@anon26424-- Cela ressemble à une question simple et directe, mais ce n'est pas le cas. En fait, les scientifiques ne connaissent pas le nombre exact ou la variété de protéines dans une cellule. Et je suis sûr que ça va d'une cellule à l'autre. Mais on estime qu'il y a environ dix milliards de protéines dans une cellule humaine.

La raison pour laquelle votre question est délicate est que vous avez demandé " différentes protéines ". Ces dix milliards de protéines sont certainement de différentes variétés, des milliers. Mais comme je l'ai dit, nous ne connaissons pas le nombre exact.

Si vous avez besoin de cette information pour vos devoirs, je pense qu'il est sûr de dire qu'il y a environ dix milliards de protéines d'au moins dix mille types dans une cellule humaine. SteamLouis 18 juin 2012

@mankygoat, @ElizaBennett-- Je ne connais pas la réponse exacte, mais mon instructeur parlait récemment d'un livre de chimiste en classe. Ce chimiste, je pense qu'il s'appelait deDuve, a estimé qu'il y avait environ trois millions de combinaisons de protéines (différentes protéines) sur terre.

Il a calculé cela sur la base des informations selon lesquelles chaque protéine est composée de moins de cent acides aminés à plus de mille. Il a supposé qu'une protéine typique aurait environ deux cents acides aminés. Et comme il existe vingt acides aminés différents, les combinaisons possibles seraient un calcul de vingt à la puissance deux cents.

Donc je pense que @ElizaBennett a raison. Pour calculer l'espace des protéines, vous pouvez estimer la longueur d'une protéine typique, puis calculer les combinaisons possibles. Eliza Bennett 2 juin 2011

@anon137829 - Que fait l'ARN s'il ne crée pas de protéine ? Je vois à peu près ce que dit l'article, que chaque gène code pour une protéine.

@mankygoat - J'ai la même question. Je suppose que cela implique de prendre les longueurs pratiques minimales et maximales d'une protéine et de voir combien de combinaisons pourraient exister dans cette plage composée des 20 acides aminés. anon154021 19 février 2011

Quel est le nombre total d'acides aminés dans le corps humain ? Y a-t-il un moyen de calculer cela? Une estimation approximative fera l'affaire. mankygoat 31 juillet 2009

Comment l'espace total des protéines possibles a-t-il été calculé ? Et sur quelle base ce calcul a-t-il été effectué ? anon26424 13 février 2009


Stéroïdes et cires

Contrairement aux phospholipides et aux graisses évoqués plus haut, stéroïdes ont une structure en anneau. Bien qu'ils ne ressemblent pas aux autres lipides, ils sont regroupés avec eux car ils sont également hydrophobes. Tous les stéroïdes ont quatre anneaux de carbone liés et plusieurs d'entre eux, comme le cholestérol, ont une queue courte.

Le cholestérol est un stéroïde. Le cholestérol est principalement synthétisé dans le foie et est le précurseur de nombreuses hormones stéroïdes, telles que la testostérone et l'estradiol. C'est également le précurseur des vitamines E et K. Le cholestérol est le précurseur des sels biliaires, qui contribuent à la dégradation des graisses et à leur absorption ultérieure par les cellules. Bien que le cholestérol soit souvent évoqué en termes négatifs, il est nécessaire au bon fonctionnement de l'organisme. C'est un composant clé des membranes plasmiques des cellules animales.

Les cires sont constituées d'une chaîne hydrocarbonée avec un groupe alcool (-OH) et un acide gras. Des exemples de cires animales comprennent la cire d'abeille et la lanoline. Les plantes ont également des cires, telles que le revêtement sur leurs feuilles, qui les empêchent de se dessécher.


Caractéristiques des protistes

Il existe plus de 100 000 espèces vivantes de protistes décrites, et on ne sait pas combien d'espèces non décrites peuvent exister. Étant donné que de nombreux protistes vivent comme des commensaux ou des parasites dans d'autres organismes et que ces relations sont souvent spécifiques à l'espèce, il existe un énorme potentiel de diversité des protistes qui correspond à la diversité des hôtes. En tant que terme fourre-tout pour les organismes eucaryotes qui ne sont pas des animaux, des plantes ou des champignons, il n'est pas surprenant que très peu de caractéristiques soient communes à tous les protistes.

Structure cellulaire

Les cellules des protistes sont parmi les plus élaborées de toutes les cellules. La plupart des protistes sont microscopiques et unicellulaires, mais il existe de véritables formes multicellulaires. Quelques protistes vivent comme des colonies qui se comportent à certains égards comme un groupe de cellules libres et à d'autres comme un organisme multicellulaire. D'autres protistes sont composés d'énormes cellules uniques multinucléées qui ressemblent à des gouttes amorphes de boue ou, dans d'autres cas, à des fougères. En fait, de nombreuses cellules protistes sont multinucléées chez certaines espèces, les noyaux sont de tailles différentes et ont des rôles distincts dans la fonction des cellules protistes.

Les cellules protistes individuelles varient en taille de moins d'un micromètre à trois mètres de long en hectares. Les cellules protistes peuvent être enveloppées par des membranes cellulaires de type animal ou des parois cellulaires de type végétal. D'autres sont enfermés dans des coquilles vitreuses à base de silice ou enroulés avec pellicules de bandes de protéines imbriquées. La pellicule fonctionne comme une armure flexible, empêchant le protiste d'être déchiré ou percé sans compromettre son amplitude de mouvement.

Métabolisme

Les protistes présentent de nombreuses formes de nutrition et peuvent être aérobies ou anaérobies. Les protistes qui stockent de l'énergie par photosynthèse appartiennent à un groupe de photoautotrophes et se caractérisent par la présence de chloroplastes. D'autres protistes sont hétérotrophes et consomment des matières organiques (comme d'autres organismes) pour se nourrir. Les amibes et certaines autres espèces de protistes hétérotrophes ingèrent des particules par un processus appelé phagocytose, dans lequel la membrane cellulaire engloutit une particule alimentaire et la ramène vers l'intérieur, pinçant un sac membraneux intracellulaire, ou vésicule, appelé vacuole alimentaire ([link]). La vésicule contenant la particule ingérée, le phagosome, fusionne alors avec un lysosome contenant des enzymes hydrolytiques pour produire un phagolysosome, et la particule alimentaire est décomposée en petites molécules qui peuvent diffuser dans le cytoplasme et être utilisées dans le métabolisme cellulaire. Les restes non digérés sont finalement expulsés de la cellule par exocytose.

Des sous-types d'hétérotrophes, appelés saprobes, absorbent les nutriments des organismes morts ou de leurs déchets organiques. Certains protistes peuvent fonctionner comme mixotrophes, obtenant la nutrition par des voies photoautotrophes ou hétérotrophes, selon que la lumière du soleil ou des nutriments organiques sont disponibles.

Motilité

La majorité des protistes sont mobiles, mais différents types de protistes ont développé des modes de mouvement variés ([link]). Certains protistes ont un ou plusieurs flagelles, qu'ils tournent ou fouettent. D'autres sont couverts de rangées ou de touffes de minuscules cils qu'ils battent de manière coordonnée pour nager. D'autres encore forment des extensions cytoplasmiques appelées pseudopodes n'importe où sur la cellule, ancrent les pseudopodes à un substrat et se tirent vers l'avant. Certains protistes peuvent se rapprocher ou s'éloigner d'un stimulus, un mouvement appelé taxis. Le mouvement vers la lumière, appelé phototaxie, est accompli en couplant leur stratégie de locomotion avec un organe sensible à la lumière.

Des cycles de vie

Les protistes se reproduisent par divers mécanismes. La plupart subissent une forme de reproduction asexuée, telle que la fission binaire, pour produire deux cellules filles. Chez les protistes, la fission binaire peut être divisée en transversale ou longitudinale, selon l'axe d'orientation parfois Paramécie présente cette méthode. Certains protistes tels que les vrais myxomycètes présentent une fission multiple et se divisent simultanément en de nombreuses cellules filles. D'autres produisent de minuscules bourgeons qui se divisent et grossissent jusqu'à la taille du protiste parental. La reproduction sexuée, impliquant la méiose et la fécondation, est courante chez les protistes, et de nombreuses espèces de protistes peuvent passer de la reproduction asexuée à la reproduction sexuée si nécessaire. La reproduction sexuée est souvent associée à des périodes d'épuisement des nutriments ou de changements environnementaux. La reproduction sexuée peut permettre au protiste de recombiner des gènes et de produire de nouvelles variations de descendance qui peuvent être mieux adaptées à la survie dans le nouvel environnement. Cependant, la reproduction sexuée est souvent associée à des kystes résistants qui constituent une étape protectrice et de repos. Selon leur habitat, les kystes peuvent être particulièrement résistants aux températures extrêmes, à la dessiccation ou à un pH bas. Cette stratégie permet également à certains protistes d'« attendre » les facteurs de stress jusqu'à ce que leur environnement devienne plus favorable à la survie ou jusqu'à ce qu'ils soient transportés (comme par le vent, l'eau ou le transport sur un organisme plus grand) vers un environnement différent, car les kystes ne présentent pratiquement aucune métabolisme cellulaire.

Les cycles de vie des protistes vont du simple au très élaboré. Certains protistes parasites ont des cycles de vie compliqués et doivent infecter différentes espèces hôtes à différents stades de développement pour compléter leur cycle de vie. Certains protistes sont unicellulaires sous la forme haploïde et multicellulaires sous la forme diploïde, une stratégie employée par les animaux. D'autres protistes ont des stades multicellulaires sous des formes haploïdes et diploïdes, une stratégie appelée alternance de générations qui est également utilisée par les plantes.

Habitats

Presque tous les protistes existent dans un certain type d'environnement aquatique, y compris les environnements d'eau douce et marins, les sols humides et même la neige. Plusieurs espèces de protistes sont des parasites qui infectent les animaux ou les plantes. Quelques espèces de protistes vivent d'organismes morts ou de leurs déchets et contribuent à leur décomposition.

Résumé de la section

Les protistes sont extrêmement divers en termes de leurs caractéristiques biologiques et écologiques, en partie parce qu'ils sont un assemblage artificiel de groupes phylogénétiquement sans rapport. Les protistes présentent des structures cellulaires très variées, plusieurs types de stratégies de reproduction, pratiquement tous les types de nutrition possibles et des habitats variés. La plupart des protistes unicellulaires sont mobiles, mais ces organismes utilisent diverses structures pour se déplacer.

Questions de révision

Les protistes qui ont une pellicule sont entourés de ______________.

Les protistes capables d'effectuer la photosynthèse et d'absorber les nutriments des organismes morts sont appelés ______________.

Lequel de ces organes locomoteurs serait probablement le plus court ?

L'alternance des générations décrit lequel des éléments suivants ?

  1. La forme haploïde peut être multicellulaire, la forme diploïde est unicellulaire.
  2. La forme haploïde est unicellulaire, la forme diploïde peut être multicellulaire.
  3. Les formes haploïdes et diploïdes peuvent être multicellulaires.
  4. Ni les formes haploïdes ni les formes diploïdes ne peuvent être multicellulaires.

Réponse libre

Expliquez dans vos propres mots pourquoi la reproduction sexuée peut être utile si l'environnement d'un protiste change.

La capacité d'effectuer une reproduction sexuée permet aux protistes de recombiner leurs gènes et de produire de nouvelles variations de descendance qui peuvent être mieux adaptées au nouvel environnement. En revanche, la reproduction asexuée génère une descendance qui sont des clones du parent.

Giardia lamblia est un parasite protiste formant des kystes qui provoque la diarrhée en cas d'ingestion. Compte tenu de ces informations, contre quel(s) type(s) d'environnements pourraient G. lamblia les kystes sont-ils particulièrement résistants ?

En tant que parasite intestinal, Giardia les kystes seraient exposés à un faible pH dans les acides gastriques de son hôte. Pour survivre à cet environnement et atteindre l'intestin, les kystes devraient être résistants aux conditions acides.

Glossaire


La chimie de la biologie : les protéines

Les protéines sont des composés organiques qui contiennent l'élément azote ainsi que du carbone, de l'hydrogène et de l'oxygène. Les protéines constituent le groupe le plus diversifié de substances biologiquement importantes et sont souvent considérées comme le composé central nécessaire à la vie. En fait, la traduction du mot racine grec signifie « première place ». La peau et les muscles sont composés de protéines, d'anticorps et d'enzymes sont des protéines, certaines hormones sont des protéines et certaines protéines sont impliquées dans la digestion, la respiration, la reproduction et même la vision normale, pour n'en citer que quelques-unes.

Acides aminés

Il existe évidemment de nombreux types de protéines, mais elles sont toutes fabriquées à partir de acides aminés liés entre eux par la synthèse de déshydratation. En ajoutant continuellement des acides aminés, appelés peptides, deux acides aminés se réunissent pour former des dipeptides à mesure que davantage de peptides se réunissent, ils forment des polypeptides. Les protéines varient en longueur et en complexité en fonction du nombre et du type d'acides aminés qui composent la chaîne. Il existe environ 20 acides aminés différents, chacun avec une structure chimique et des caractéristiques différentes, par exemple, certains sont polaires, d'autres non polaires. La structure finale de la protéine dépend des acides aminés qui la composent. La fonction de la protéine est directement liée à la structure de cette protéine. La forme spécifique d'une protéine détermine sa fonction. Si la structure tridimensionnelle de la protéine est altérée en raison d'un changement dans la structure des acides aminés, la protéine devient dénaturé et ne remplit pas sa fonction comme prévu.

Bionote

Les humains doivent obtenir neuf acides aminés essentiels à travers leur alimentation car notre corps n'est pas capable de les fabriquer. Un acide aminé manquant restreint la synthèse des protéines et peut entraîner une carence en protéines, ce qui est un type grave de malnutrition. Remède : Mangez beaucoup de maïs, de céréales, de haricots et de légumineuses dans le cadre de votre alimentation normale et équilibrée.

Structure des protéines

La géométrie tridimensionnelle d'une molécule de protéine est si importante pour sa fonction que quatre niveaux de structure sont utilisés pour décrire une protéine. Le premier niveau, ou structure primaire, est la séquence linéaire d'acides aminés qui crée la chaîne peptidique. Dans le structure secondaire, la liaison hydrogène entre différents acides aminés crée une géométrie tridimensionnelle comme un hélice alpha ou drap plissé. Une hélice alpha est simplement une molécule en spirale ou enroulée, tandis qu'une feuille plissée ressemble à un ruban avec des pics et des vallées réguliers faisant partie du tissu. Les structure tertiaire décrit la forme globale de la protéine. La plupart des structures tertiaires sont soit globulaires, soit fibreuses. Généralement, les protéines non structurelles telles que les enzymes sont globulaires, ce qui signifie qu'elles semblent sphériques. L'enzyme amylase est un bon exemple de protéine globulaire. Les protéines structurelles sont généralement longues et minces, d'où leur nom, fibreuses. Structures quaternaires décrire l'apparence de la protéine lorsqu'une protéine est composée de deux chaînes polypeptidiques ou plus. Souvent, les chaînes polypeptidiques créeront des liaisons hydrogène les unes avec les autres selon des motifs uniques pour créer la configuration protéique souhaitée.

Enzymes

Plus enzymes sont des protéines et donc leur fonction est spécifique à leur structure. Les enzymes fonctionnent comme un catalyseur pour augmenter la vitesse de pratiquement toutes les réactions chimiques qui ont lieu dans un système vivant. Les enzymes, comme tous les catalyseurs, ne sont pas consommées mais sont constamment réutilisées pour catalyser la même réaction spécifique. Les enzymes dépendent de l'alignement structurel et de l'orientation corrects au site actif de la protéine et le site approprié des réactifs, ou substrat, avant que la réaction puisse se dérouler. Cette interaction géométrique entre l'enzyme et le substrat est appelée « modèle de verrouillage et de clé ». car l'action de l'enzyme est parallèle à l'action d'une serrure dans laquelle est insérée la clé (substrat). Si la clé et la serrure ne correspondent pas, l'action ne fonctionne pas.

Il en est de même pour les enzymes et les substrats. Le site actif de l'enzyme et le site apparié de manière appropriée du substrat doivent se joindre physiquement avant que la réaction puisse se produire. C'est pourquoi la structure de l'enzyme est si importante. L'enzyme se lie au substrat approprié uniquement dans l'alignement et l'orientation corrects pour connecter les molécules. Le complexe enzyme-substrat résultant permet à la réaction de se produire. Enfin, les produits sont formés et l'enzyme est libérée pour catalyser la même réaction pour un autre substrat du même type de molécule. Les enzymes peuvent ne pas fonctionner si elles sont dénaturées. N'oubliez pas que le modèle simplifie votre compréhension du processus en réalité, ce sont des molécules tridimensionnelles.

Les hormones

Les hormones sont des messagers chimiques produits dans une partie du corps pour fonctionner dans une autre partie du corps. Bien que les hormones liposolubles soient fabriquées à partir de stéroïdes, les hormones hydrosolubles telles que l'hormone de croissance sont fabriquées à partir d'acides aminés. Les hormones fonctionnent de manière similaire aux enzymes en ce sens que les deux nécessitent un récepteur spécifique et remplissent une fonction spécifique. Une fois qu'une hormone est créée et sécrétée par une cellule, elle se déplace (généralement via la circulation sanguine) jusqu'à son cellule cible. La cellule cible est le point d'action que l'hormone reconnaît, se lie et délivre ainsi le message chimique. L'hormone identifie la cellule cible par sa protéine réceptrice et utilise le même processus de verrouillage et de clé.


Dénaturation des protéines : démêler le pli

Lorsqu'un gâteau est cuit, les protéines sont dénaturées. La dénaturation fait référence aux changements physiques qui se produisent dans une protéine exposée à des conditions anormales dans l'environnement. La chaleur, l'acide, les concentrations élevées de sel, l'alcool et l'agitation mécanique peuvent dénaturer les protéines. Lorsqu'une protéine se dénature, sa structure repliée compliquée se défait et elle redevient juste un long brin d'acides aminés. Les forces chimiques faibles qui maintiennent ensemble les structures protéiques tertiaires et secondaires sont brisées lorsqu'une protéine est exposée à des conditions non naturelles. Parce que la fonction des protéines dépend de leur forme, les protéines dénaturées ne sont plus fonctionnelles. Pendant la cuisson, la chaleur appliquée fait vibrer les protéines. Cela détruit les liaisons faibles retenant les protéines dans leur forme complexe (bien que cela n'arrive pas aux liaisons peptidiques plus fortes). Les brins de protéines démêlés se collent alors les uns aux autres, formant un agrégat (ou un réseau).

Figure 6.6 Dénaturation des protéines

Lorsqu'une protéine est exposée à un environnement différent, comme une température élevée, elle se déplie en un seul brin d'acides aminés.


Rôles alternatifs pour les protéines

Chaque protéine a un rôle spécifique dans notre corps. Cependant, les scientifiques ont découvert que certaines protéines remplissent plus d'un rôle.

Par exemple, le Dr Julia Horsfield dirige le groupe Structure et développement des chromosomes à l'Université d'Otago. Son laboratoire étudie comment les protéines de la cohésine, qui régulent la structure des chromosomes pendant la division cellulaire, sont également impliquées pour s'assurer que les gènes sont activés ou désactivés au bon moment pendant le développement. Julia et ses collègues se concentrent sur l'impact d'une réduction des protéines de la cohésine sur l'expression des gènes chez le poisson zèbre et utilisent ces résultats pour mieux comprendre certaines maladies humaines.


Voir la vidéo: 5 kiiret viisi kuidas valgud lihtsalt kätte saada! (Février 2023).