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En savoir plus sur les 4 types de structure protéique

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Les protéines sont des polymères biologiques composés d'acides aminés. Les acides aminés, reliés entre eux par des liaisons peptidiques, forment une chaîne polypeptidique. Une ou plusieurs chaînes polypeptidiques torsadées en une forme 3D forment une protéine. Les protéines ont des formes complexes qui incluent divers plis, boucles et courbes. Le repliement des protéines se produit spontanément. La liaison chimique entre des parties de la chaîne polypeptidique aide à maintenir la protéine ensemble et à lui donner sa forme. Il existe deux classes générales de molécules de protéines: les protéines globulaires et les protéines fibreuses. 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 des quatre types de structure protéique.

Quatre types de structure protéique

Les quatre niveaux de structure protéique se distinguent les uns des autres par le degré de complexité de la chaîne polypeptidique. Une seule molécule de protéine peut contenir un ou plusieurs types de structure protéique: structure primaire, secondaire, tertiaire et quaternaire.

1. Structure primaire

Structure primaire décrit l'ordre unique dans lequel les acides aminés sont liés pour former une protéine. Les protéines sont construites à partir d'un ensemble de 20 acides aminés. Généralement, les acides aminés ont les propriétés structurelles suivantes:

  • Un carbone (le carbone alpha) lié aux quatre groupes ci-dessous:
  • Un atome d'hydrogène (H)
  • Un groupe carboxyle (-COOH)
  • Un groupe aminé (-NH2)
  • Un groupe "variable" ou un groupe "R"

Tous les acides aminés ont le carbone alpha lié à un atome d'hydrogène, un groupe carboxyle et un groupe amino. leGroupe "R" varie selon les acides aminés et détermine les différences entre ces monomères protéiques. La séquence d'acides aminés d'une protéine est déterminée par les informations contenues dans le code génétique cellulaire. L'ordre des acides aminés dans une chaîne polypeptidique est unique et spécifique à une protéine particulière. La modification d'un seul acide aminé provoque une mutation du gène, qui aboutit le plus souvent à une protéine non fonctionnelle.

2. Structure secondaire

Structure secondaire se réfère à l'enroulement ou au repliement d'une chaîne polypeptidique qui donne à la protéine sa forme tridimensionnelle. Il existe deux types de structures secondaires observées dans les protéines. Un type est lealpha (α) hélice structure. Cette structure ressemble à un ressort enroulé et est fixée par liaison hydrogène dans la chaîne polypeptidique. Le deuxième type de structure secondaire dans les protéines est lefeuille plissée bêta (β). Cette structure semble être pliée ou plissée et est maintenue ensemble par liaison hydrogène entre des unités polypeptidiques de la chaîne pliée qui sont adjacentes les unes aux autres.

3. Structure tertiaire

Structure tertiaire fait référence à la structure 3D complète de la chaîne polypeptidique d'une protéine. Il existe plusieurs types de liaisons et de forces qui retiennent une protéine dans sa structure tertiaire.

  • Interactions hydrophobes contribuent grandement au repliement et à la mise en forme d’une protéine. Le groupe "R" de l'acide aminé est hydrophobe ou hydrophile. Les acides aminés avec des groupes "R" hydrophiles chercheront le contact avec leur environnement aqueux, tandis que les acides aminés avec des groupes "R" hydrophobes chercheront à éviter l'eau et se positionneront au centre de la protéine. Un séjour sans faille
  • Liaison hydrogène dans la chaîne polypeptidique et entre les groupes "R" d'acides aminés aide à stabiliser la structure de la protéine en maintenant la protéine dans la forme établie par les interactions hydrophobes.
  • En raison du repliement des protéines,une liaison ionique peut se produire entre les groupes "R" chargés positivement et négativement qui entrent en contact étroit les uns avec les autres.
  • Le pliage peut également entraîner une liaison covalente entre les groupes "R" des acides aminés de la cystéine. Ce type de liaison forme ce qu'on appelle unpont disulfure. Des interactions appelées forces de van der Waals contribuent également à la stabilisation de la structure des protéines. Ces interactions concernent les forces attractives et répulsives qui se produisent entre les molécules polarisées. Ces forces contribuent à la liaison qui se produit entre les molécules.

4. Structure quaternaire

Structure quaternaire fait référence à la structure d'une macromolécule de protéine formée par des interactions entre plusieurs chaînes polypeptidiques. Chaque chaîne polypeptidique est appelée sous-unité. Les protéines à structure quaternaire peuvent être constituées de plusieurs sous-unités du même type. Ils peuvent également être composés de différentes sous-unités. L'hémoglobine est un exemple de protéine à structure quaternaire. L'hémoglobine, présente dans le sang, est une protéine contenant du fer qui lie les molécules d'oxygène. Il contient quatre sous-unités: deux sous-unités alpha et deux sous-unités bêta.

Comment déterminer le type de structure protéique

La forme tridimensionnelle d'une protéine est déterminée par sa structure primaire. L'ordre des acides aminés établit la structure et la fonction spécifique d'une protéine. Les instructions distinctes pour l'ordre des acides aminés sont désignées par les gènes d'une cellule. Lorsqu'une cellule perçoit un besoin de synthèse protéique, l'ADN se déchire et est transcrit en une copie d'ARN du code génétique. Ce processus s'appelle la transcription de l'ADN. La copie d'ARN est ensuite traduite pour produire une protéine. L'information génétique contenue dans l'ADN détermine la séquence spécifique d'acides aminés et la protéine spécifique produite. Les protéines sont des exemples d'un type de polymère biologique. Avec les protéines, les glucides, les lipides et les acides nucléiques constituent les quatre principales classes de composés organiques dans les cellules vivantes.



Commentaires:

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