Fiche de révision : Protéines et acides aminés

📋 Plan du Cours

1. Protéines et classification des acides aminés
2. Propriétés physicochimiques des acides aminés
3. Structure primaire et peptides
4. Composition et séquençage des protéines
5. Liaisons et structures spatiales
6. Fonctions biologiques des protéines

📖 1. Protéines et classification des acides aminés

🔑 Notions clés & Définitions

• Protéine : Une protéine est une macromolécule constituée par condensation de nombreux acides aminés, ses monomères, généralement de 50 à plusieurs milliers.

📝 Points essentiels

• Les protéines représentent 50 % du poids sec des organismes vivants et remplissent des rôles biologiques.

📌 Les holoprotéines sont constituées uniquement d’enchaînements d’acides aminés, tandis que les hétéroprotéines comprennent aussi une partie non protéique appelée groupement prosthétique.

• Les 20 acides aminés principaux comprennent les aliphatiques glycine, alanine, valine, leucine, isoleucine, sérine, thréonine, cystéine, méthionine, acide aspartique, acide glutamique, asparagine, glutamine, lysine, arginine et histidine, ainsi que les cycliques phénylalanine, tryptophane, tyrosine et proline.

💡 Astuce mémo

Holoprotéine sans groupement prosthétique, hétéroprotéine avec groupement prosthétique

📖 2. Propriétés physicochimiques des acides aminés

★ À maîtriser

• La majorité des acides aminés constitutifs des protéines appartiennent à la série L.

Compléments

• La ninhydrine oxydée réagit avec les acides aminés en produisant une coloration bleu-violet, utilisée pour leur mesure et leur identification.

• La proline est classée parmi les acides aminés cycliques hétérocycliques et constitue un iminoacide.

📖 3. Structure primaire et peptides

🔑 Notions clés & Définitions

• Structure primaire : La structure primaire d’un peptide ou d’une protéine est l’enchaînement de plusieurs acides aminés reliés par des liaisons peptidiques CO–NH.

★ À maîtriser

📌 Les oligopeptides comportent moins de 4 acides aminés, tandis que les polypeptides en comportent au moins 4.

• L’insuline est une hormone hypoglycémiante sécrétée par le pancréas et constituée d’une chaîne A de 21 acides aminés et d’une chaîne B de 30 acides aminés, reliées par des ponts disulfure intra- et inter-chaînes.

Compléments

• Les peptides peuvent être :

  • Linéaires
  • Ramifiés
  • Cycliques
  • Semi-cycliques

• L’insuline est présentée comme la première structure polypeptidique connue, déterminée par Sanger.

📖 4. Composition et séquençage des protéines

★ À maîtriser

• L’étude de la composition en acides aminés consiste à hydrolyser les protéines puis à analyser les acides aminés obtenus par chromatographie.

• La détermination chimique de l’extrémité N-terminale peut utiliser la méthode des DNP-AA de Sanger ou la méthode des phénylthiohydantoïnes d’Edman.

• La détermination de l’extrémité C-terminale utilise l’hydrazinolyse ou une dégradation enzymatique par une carboxypeptidase.

Compléments

• La détermination enzymatique de l’extrémité N-terminale utilise une aminopeptidase.

💡 Astuce mémo

Hydrolyser, séparer les acides aminés, puis déterminer les extrémités

📖 5. Liaisons et structures spatiales

★ À maîtriser

• Les interactions contribuant à la conformation spatiale sont :

  • Ponts disulfure covalents Cys–Cys (S–S)
  • Liaisons ioniques non covalentes (–NH₃⁺…–OOC–)
  • Liaisons hydrogène non covalentes (C=O…NH)
  • Interactions hydrophobes entre chaînes latérales d’Ala, Val, Leu, Ile et Phe

• Le feuillet plissé bêta est un état étiré caractéristique des protéines fibreuses ou scléroprotéines, où deux chaînes polypeptidiques antiparallèles sont unies par des liaisons hydrogène inter-chaînes.

• Dans l’hélice alpha, les liaisons hydrogène sont intra-chaîne et les chaînes latérales sont dirigées vers l’extérieur.

Compléments

• L’hélice alpha est présentée comme une structure des protéines globulaires fonctionnelles.

• La structure tertiaire de l’hémoglobine comprend des groupes hème, des zones hélicoïdales et des zones de courbures et de repliements moins réguliers.

📖 6. Fonctions biologiques des protéines

📝 Points essentiels

• Les protéines assurent des fonctions enzymatiques, de transport et de stockage, mécaniques, de mouvement, de protection, de traitement du signal et hormonales.