Protéines

Que sont les protéines:

Les protéines sont des nutriments essentiels pour l'organisme humain. Elles se composent de macromolécules biologiques formées d'une ou de plusieurs chaînes d'acides aminés.

Plus de la moitié du poids sec des cellules de tous les êtres vivants est composée de protéines, les macromolécules biologiques d’importance majeure.

Ces macromolécules sont abondamment trouvées dans les aliments pour animaux.

Composition en protéines

La composition et d'autres caractéristiques des protéines font l'objet de la biochimie, qui est une sous-discipline de la biologie.

La composition des protéines contient du carbone, de l' hydrogène, de l' azote et de l' oxygène . La quasi-totalité d'entre elles contient également du soufre . Des éléments tels que le fer, le zinc et le cuivre peuvent également être présents.

Les protéines sont essentiellement composées d’un ensemble d’acides aminés liés entre eux par covalence.

Une longue chaîne d'acides aminés est un polypeptide .

De telles liaisons entre les acides aminés sont appelées liaisons peptidiques .

Les liaisons peptidiques se produisent lors d'une réaction entre le groupe amine (composé organique dérivé de l'ammoniac) d'un acide aminé et le groupe carboxyle (composant des acides carboxyliques) d'un autre.

C = carbone; H = hydrogène; O = oxygène; N = azote; R = groupe R ou chaîne latérale (identité de l'acide aminé).

Il y a 20 acides aminés qui peuvent se combiner de différentes manières pour former différents types de protéines.

En savoir plus sur les acides aminés.

Types de protéines

Les protéines peuvent être classées en deux groupes en tenant compte du rôle qu'elles jouent dans l'organisme: protéines dynamiques et protéines structurelles.

Protéines dynamiques

Les protéines dynamiques ont pour fonction de défendre l'organisme, de transporter des substances, de catalyser des réactions et de contrôler le métabolisme.

Protéines structurelles

Les protéines structurelles ont pour principale fonction de former la structure des cellules et des tissus du corps.

Classification des protéines

La classification des protéines varie selon le facteur principal pris en compte.

Classification de la composition

Lorsque l'objet d'étude est la composition des protéines, celles-ci peuvent être classées en deux groupes:

• Protéines simples : sont celles qui, lors de l'hydrolyse, ne libèrent que des acides aminés.
• Les protéines conjuguées sont des protéines qui, au cours de l'hydrolyse, libèrent des acides aminés et un radical non peptidique.

Classification quant au nombre de chaînes polypeptidiques

En ce qui concerne le nombre de chaînes polypeptidiques, les protéines peuvent être classées comme suit:

• Protéines monomères : sont les protéines qui n'ont qu'une chaîne polypeptidique.
• Protéines oligomères : sont les protéines formées par plus d’une chaîne polypeptidique.

Classification quant à la forme

En ce qui concerne la forme, les protéines peuvent être classées en deux types:

• Protéines fibreuses: Dans les protéines fibreuses, les chaînes polypeptidiques s'enroulent comme une corde. L'une des caractéristiques des protéines fibreuses est qu'elles ne sont pas solubles dans les solutions aqueuses. En outre, ils sont responsables de la force et de la flexibilité des structures où ils se trouvent. Exemples de protéines fibreuses : kératine, collagène
• Protéines globulaires: Les chaînes polypeptidiques des protéines globulaires se plient en une forme approximativement sphérique ou globulaire, les faisant ressembler à un globe. Les protéines globulaires sont généralement solubles dans les solutions aqueuses. Exemples de protéines globulaires : hémoglobine, enzymes.

Images d'une protéine fibreuse et d'une protéine globulaire

En savoir plus sur l'hémoglobine et les enzymes.

Structure des protéines

En ce qui concerne la structure de la molécule de protéine, voyez comment elle peut être classée:

Structure primaire

La structure primaire est déterminée génétiquement. C'est la structure la plus simple de tous, où les acides aminés sont disposés de manière linéaire.

Structure secondaire

Pour qu'une structure protéique soit secondaire, la structure primaire doit avoir des acides aminés liés par covalence. Ainsi, les molécules peuvent subir des rotations et enfin s'auto-interagir de trois manières:

• Alpha-hélice : La forme hélicoïdale se produit lorsque des liaisons hydrogène entre acides aminés se produisent.
• Feuilles bêta : lorsque des liaisons hydrogène se produisent entre des acides aminés et la génération consécutive d'une feuille et d'une structure rigide
• Les liaisons : sont des structures non régulières dans le noyau et leur formation se produit en dehors du repliement de la protéine.

Structure tertiaire

Cela se produit lorsque le déploiement de la structure secondaire est disposé dans un espace tridimensionnel.

Structure quaternaire

Cette structure passe par une interaction entre des chaînes polypeptidiques identiques ou non, qui se regroupent et forment une structure tridimensionnelle unique.

Fonctions des protéines

Les protéines jouent un rôle clé dans le corps. Ils constituent la base du matériel constituant les organes et les tissus, ainsi que la base de la formation des os, des cheveux, des dents, etc.

La fonction de la protéine varie selon sa forme et sa structure. Pratiquement toutes les fonctions des cellules doivent être médiées par des protéines.

Découvrez quelques-unes des principales fonctions des protéines.

• Structurez les cellules.
• Agit comme des enzymes et accélère ainsi les réactions chimiques.
• Les molécules de transport et les ions.
• Stocker des substances.
• Aide le mouvement des cellules et des tissus.
• Construire et réparer les tissus et les muscles.
• Participer à la régulation des gènes.
• Pour provoquer la contraction musculaire par l'action de deux types de protéines: la myosine et l' actine .
• Défendre l'organisme (les anticorps sont des types de protéines).
• Transporter de l'oxygène (l'hémoglobine est la protéine qui transporte l'oxygène dans l'organisme).
• Fournir de l'énergie.
• Agir sur la régulation du métabolisme sous forme d'hormones.

Caractéristiques des protéines

L'une des principales caractéristiques des protéines est une capacité de dénaturation désignée. La dénaturation consiste en une altération irréversible des propriétés des protéines lorsqu'elles sont chauffées ou agitées.

En ce qui concerne le corps humain, il s'agit du deuxième composant en importance de l'organisme, et uniquement de l'eau.

Les caractéristiques des protéines diffèrent selon leur origine: celles d'origine animale ont une valeur biologique plus élevée; sont considérées comme des protéines complètes, avec tous les acides aminés essentiels dans des quantités et des proportions idéales.

Protéines et aliments

Lorsque nous ingérons un aliment, notre organisme utilise les protéines par digestion.

Lors de la digestion, les protéines sont exposées à un acide et à l' hydrolyse, entraînant ainsi leur dénaturation .

Lorsqu'elles sont soumises à une chaleur excessive et à une agitation excessive, par exemple, les structures secondaires et tertiaires subissent des modifications irréversibles et perdent ainsi leurs propriétés. Pour cette raison, certains aliments perdent leur pouvoir nutritionnel lorsqu'ils sont cuits.

Les protéines peuvent être d'origine animale et d'origine végétale.

Connaître les principales caractéristiques de ces protéines.

Aliments riches en protéines animales

Consultez une liste d’exemples d’aliments protéinés d’origine animale.

• Thon
• Crevette
• Viande rouge
• De poulet
• Des oeufs
• Le Pérou
• Porc
• Yaourt

Aliments riches en protéines végétales

Consultez une liste d’exemples d’aliments protéinés d’origine végétale.

• Amande
• Arachide
• Riz brun
• L'avoine
• Brocoli
• Pois
• Épinards
• Haricots Cuits
• Lentilles

Parmi les aliments d'origine végétale, on trouve également des fruits riches en protéines :

• Avocat
• Pruneau
• Banane
• Abricot sec
• La figue
• Framboise
• Goyave
• Jaboticaba
• Jaca
• Orange
• Le melon
• Raisin

Digestion des protéines

Le processus de digestion des protéines commence dans l'estomac. L'acide chlorhydrique présent dans celui-ci initie le processus en dénaturant les protéines, c'est-à-dire en détruisant les liaisons hydrogène de leur structure.

Ensuite, les chaînes protéolytiques perdent leur forme et sont soumises à l'action des enzymes. À ce stade, l'enzyme pepsine provoque la transformation des protéines en molécules plus petites, c'est-à-dire que la pepsine provoque une dégradation partielle de la protéine et hydrolyse les liaisons peptidiques.

La deuxième étape de la digestion des protéines se produit dans l'intestin grêle. Dans celui-ci, les protéines sont soumises aux actions des enzymes pancréatiques. Après cela, les peptides et les acides aminés sont absorbés et transportés au foie.

Enzymes impliquées dans la digestion des protéines

Le pourcentage de protéines libérées par le corps sous forme de matières fécales correspond à environ 1% de la quantité ingérée.

Synthèse de protéines

La synthèse des protéines est un processus déterminé par l'ADN, dans lequel les cellules biologiques génèrent de nouvelles protéines. Cela se produit dans toutes les cellules du corps.

Au cours du processus, la transcription de l'ADN se fait par l'ARN messager, puis par la traduction de cette information par les ribosomes et le transporteur d'ARN, qui transporte les acides aminés.

La séquence d'acides aminés détermine la formation de la protéine.

La synthèse des protéines est divisée en trois phases: la transcription, la traduction et l’ activation des acides aminés .

En savoir plus sur l'ARN.

Transcription

En phase de transcription, l'ARN messager (ARNm) transcrit le message cistron (partie de l'ADN).

L'enzyme ARN polymérase se lie à un complexe enzymatique. La double hélice est défaite et ainsi les liaisons hydrogène qui lient les bases des chaînes sont détruites.

Ensuite, le processus de synthèse d'une molécule d'ARNm commence. Au cours de ce processus, les connexions entre les bases ont lieu:

• ADN ADN avec ARNm ARNm.
• ADN thymine avec adénine d'ARNm.
• ADN cytosine avec ARNm guanine et ainsi de suite.

À la fin, la molécule d'ARNm se sépare du brin d'ADN (qui à son tour a à nouveau des liaisons hydrogène) et la double hélice est rétablie.

Avant de quitter le noyau, l'ARN est mûri ou traité. Certaines de ses parties sont enlevées et celles qui restent établissent des liens entre elles et forment un ARN mature.

Cet ARN a l’acide aminé codant et peut passer au cytoplasme, qui est la partie de la cellule où se produira la phase de traduction.

Traduction

C'est à ce stade que se forment les protéines.

La phase de traduction a lieu dans le cytoplasme de la cellule et consiste en un processus dans lequel le message présent dans l'ARNm est décodé dans le ribosome.

Activation des acides aminés

Pendant le processus de traduction, le porteur d’ARN (RNAt) entre en scène. Il est ainsi désigné car il a pour fonction de transporter les acides aminés du cytoplasme vers les ribosomes.

Les acides aminés sont ensuite activés par certaines enzymes qui se lient à l'ARNt, donnant naissance au complexe aa-RNAt.

Électrophorèse de protéines

L'électrophorèse de protéines est un examen qui consiste à séparer les protéines présentes dans l'urine (protéines urinaires) ou le sérum sanguin (protéines sériques).

Il s'agit d'un examen utilisé pour détecter l'absence, la réduction ou l'augmentation de protéines, ainsi que pour détecter la présence de protéines anormales. Ce test aide au diagnostic des maladies qui affectent l'absorption, la perte et la production de protéines.

Une quantité irrégulière de protéines peut indiquer, par exemple, des problèmes rénaux, le diabète, des maladies auto-immunes et le cancer.

La mesure de la quantité de protéines totales peut également indiquer l'état nutritionnel d'un individu.

Excès de protéines dans le corps

L'apport en protéines devrait être modéré, car un excès peut entraîner des problèmes de santé. Un organisme qui contient une quantité excessive de protéines peut subir des lésions rénales (telles que des calculs) et développer des maladies telles que l'artériosclérose et l'ostéoporose, une augmentation de poids et des problèmes du foie.

Pour cette raison, il est nécessaire de faire très attention à suivre le "régime protéiné" (régime à base d'aliments qui sont de bonnes sources de protéines), car la consommation ne peut être exagérée.

Peu de protéines dans le corps

Si, d'une part, une quantité excessive de protéines dans le corps est nocive pour le corps, une quantité très faible l'est aussi.

L'un des effets causés par la faible quantité de protéines dans le corps est, par exemple, l'atrophie d'une partie du système nerveux central.

En outre, l'individu peut également présenter une perte de poids, une sensation constante de fatigue, des douleurs musculaires, des problèmes de cicatrisation, la perte de cheveux, etc.

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Protéines musculaires

La consommation d'aliments riches en protéines revêt une importance fondamentale pour ceux qui font de l'exercice dans l'intention de gagner de la masse musculaire.

Pendant les exercices de musculation, une dégradation des protéines se produit dans les tissus musculaires. Pour permettre la réparation de ces tissus, le corps recherchera les protéines alimentaires existantes.

Pour cette raison, il est essentiel pour une personne qui fait de l'exercice et veut atteindre une certaine croissance musculaire de pouvoir ingérer régulièrement des aliments riches en protéines tout au long de la journée.

Certaines personnes se tournent vers l'utilisation de suppléments protéiques pour compléter l'apport quotidien recommandé.

Cependant, cette utilisation doit être accompagnée par un expert en nutrition, qui tiendra également compte des habitudes alimentaires de la personne, de son mode de vie et des sports pratiqués, entre autres.

Allergie aux protéines du lait de vache

L'allergie aux protéines du lait de vache, également appelée APLV, est considérée comme l'allergie alimentaire la plus fréquente. On estime que 2, 2% des enfants présentent l’APLV dans les premières années de la vie.

C'est une réaction allergique que le corps a non seulement au contact du lait de vache, mais également au contact de ses dérivés.

Cette réaction peut se manifester de trois manières différentes: à médiation IgE, non à médiation IgE ou mixte .

Vérifiez ci-dessous certaines caractéristiques de chacune des formes de manifestation: