Les monomères de protéines sont quelles substances? Quels sont les monomères protéiques?

Les protéines sont des polymères biologiques avecla structure la plus complexe. Ils ont un poids moléculaire élevé et sont constitués par les groupes prosthétiques d'acides aminés représentées par des vitamines, des lipides et des inclusions d'hydrate de carbone. Les protéines contenant des glucides, des vitamines, des lipides ou des métaux, appelé composé. Seules les protéines simples composées d'acides aminés reliés entre eux par des liaisons peptidiques.

Peptides

Indépendamment de la structuresubstance, les monomères de protéines sont des acides aminés. Ils forment une chaîne polypeptidique basique à partir de laquelle se forme ensuite la structure fibrillaire ou globulaire de la protéine. Dans ce cas, la protéine peut être synthétisée uniquement dans les tissus vivants - dans les cellules végétales, bactériennes, fongiques, animales et autres.

Les seuls organismes qui ne peuvent paspour combiner des monomères de protéine, sont des virus et des protozoaires. Tous les autres sont capables de former des protéines structurales. Mais quelles substances sont des monomères de protéines et comment se forment-elles? À propos de ceci et de la biosynthèse des protéines, sur les polypeptides et la formation d'une structure protéique complexe, sur les acides aminés et leurs propriétés, lire ci-dessous.

Le seul monomère de la molécule de protéine esttout alpha-aminoacide. Dans ce cas, la protéine est un polypeptide, une chaîne d'acides aminés liés. Selon la quantité d'acides aminés impliqués dans sa formation, des dipeptides (2 résidus), des tripeptides (3), des oligopeptides (contenant de 2 à 10 acides aminés) et des polypeptides (de nombreux acides aminés) sont isolés.

Revue de la structure des protéines

La structure protéique peut être primaire, légèrement plus complexe - secondaire, encore plus complexe - tertiaire, et la plus complexe - quaternaire.

La structure primaire est une chaîne simple, dans laquellepar la liaison peptidique (CO-NH), des monomères de protéines (acides aminés) sont connectés. La structure secondaire est une hélice alpha ou un pli bêta. Tertiaire est une structure tridimensionnelle encore plus compliquée de la protéine, qui a été formée à partir du secondaire en raison de la formation de liaisons covalentes, ioniques et hydrogène, ainsi que des interactions hydrophobes.

La structure quaternaire est la plus complexe etest caractéristique des protéines réceptrices situées sur les membranes cellulaires. Il s'agit d'une structure supramoléculaire (domaine) formée par la combinaison de plusieurs molécules avec une structure tertiaire, complétée par des groupes hydrates de carbone, lipides ou vitamines. Dans ce cas, comme dans les structures primaire, secondaire et tertiaire, les monomères protéiques sont des acides alpha-aminés. Ils sont également liés par des liaisons peptidiques. La seule différence est la complexité de la structure.

Acides aminés

Les seuls monomères de molécules de protéines sontacides alpha-aminés. Ils ont seulement 20 ans, et ils sont presque la base de la vie. Grâce à l'apparition d'une liaison peptidique, la synthèse des protéines est devenue possible. Et la protéine elle-même après cela a commencé à effectuer les fonctions de formation de structure, de récepteur, enzymatique, de transport, de médiateur et autres. Grâce à cela, l'organisme vivant fonctionne et est capable de se reproduire.

L'alpha-aminoacide lui-même est unun acide carboxylique organique avec un groupe amino lié à un atome de carbone alpha. Ce dernier est situé à côté du groupe carboxyle. Dans ce cas, les monomères protéiques sont considérés comme des substances organiques dans lesquelles l'atome de carbone terminal porte à la fois un groupe amine et un groupe carboxyle.

La combinaison d'acides aminés dans les peptides et les protéines

Les acides aminés sont combinés en dimères, trimères etpolymères à travers une liaison peptidique. Il est formé par clivage du groupe hydroxyle (-OH) à partir de la partie carboxyle d'un acide alpha-aminé et de l'hydrogène (-H) à partir du groupe amino de l'autre alpha-acide aminé. En résultat de l'interaction, l'eau est séparée et, à l'extrémité carboxyle, il reste une région C = 0 avec un électron libre proche du carbone du résidu carboxyle. Dans le groupe amino de l'autre acide, il y a un résidu (NH) avec le radical libre disponible sur l'atome d'azote. Cela permet à deux radicaux d'être combinés pour former une liaison (CONH). C'est ce qu'on appelle un peptide.

Variantes d'acides alpha-aminés

Au total, 23 acides alpha-aminés sont connus. Elles sont présentées sous forme de liste de: la glycine, la valine, l'alanine, l'isoleucine, la leucine, le glutamate, l'aspartate, l'ornithine, la thréonine, la sérine, la lysine, la cystine, la cystéine, la phénylalanine, la méthionine, la tyrosine, la proline, le tryptophane, l'hydroxyproline, l'arginine, l'histidine, l'asparagine et glutamine. Selon qu'ils peuvent être synthétisés par le corps humain, ces acides aminés sont divisés en essentiels et non essentiels.

Le concept des acides aminés interchangeables et essentiels

Un corps humain remplaçable peut synthétiser,alors que l'irremplaçable doit venir uniquement avec de la nourriture. Dans ce cas, les acides essentiels et remplaçables sont importants pour la biosynthèse des protéines, car sans eux, la synthèse ne peut être achevée. Sans un acide aminé, même si tous les autres sont présents, il est impossible de construire exactement la protéine dont la cellule a besoin pour remplir ses fonctions.

Une erreur à n'importe quel stade de la biosynthèse - etla protéine est déjà inadaptée, car elle ne peut pas se rassembler dans la structure souhaitée en raison de la violation des densités électroniques et des interactions interatomiques. Par conséquent, il est important pour une personne (et d'autres organismes) de consommer des produits protéiques dans lesquels se trouvent des acides aminés essentiels. Leur absence dans la nourriture conduit à un certain nombre de violations du métabolisme des protéines.

Le processus de formation de liaisons peptidiques

Les seuls monomères de protéines sontacides alpha-aminés. Ils se combinent progressivement en une chaîne de polypeptides, dont la structure est pré-stockée dans le code génétique de l'ADN (ou de l'ARN, si la biosynthèse bactérienne est envisagée). Dans ce cas, la protéine est une séquence stricte de résidus d'acides aminés. C'est une chaîne, ordonnée dans une structure spécifique, qui effectue une fonction préprogrammée dans la cellule.

Séquence d'étape de la biosynthèse des protéines

Le processus de formation des protéines consiste en une chaîne d'étapes: la réplication de la région d'ADN (ou ARN), la synthèse d'ARN du type informationnel, sa libération dans le cytoplasme de la cellule à partir du noyau, la connexion avec le ribosome et la fixation progressive des résidus d'acides aminés fournis par l'ARN de transport. La substance, qui est un monomère de la protéine, participe à la réaction enzymatique de l'élimination du groupe hydroxyle et du proton d'hydrogène, puis rejoint la chaîne polypétique croissante.

Ainsi, une chaîne polypeptidique est obtenue,qui est déjà dans le réticulum endoplasmique cellulaire est ordonné dans une certaine structure prédéterminée et additionné d'hydrate de carbone ou une fraction lipidique, au besoin. Ce processus est appelé « maturation » de la protéine, après quoi il a envoyé au système de transport de la cellule à la destination.

Fonctions des protéines synthétisées

Les monomères des protéines sont des acides aminés,nécessaire pour la construction de leur structure primaire. La structure secondaire, tertiaire et quaternaire est déjà formée par elle-même, bien qu'elle nécessite parfois la participation d'enzymes et d'autres substances. Cependant, ils ne sont plus basiques, bien qu'il soit essentiel que les protéines remplissent leur fonction.

L'acide aminé, qui est un monomère protéique, peutavoir des lieux de fixation d'hydrates de carbone, de métaux ou de vitamines. La formation d'une structure tertiaire ou quaternaire permet de trouver encore plus de places pour l'agencement des groupes d'intercalation. Ceci permet de créer à partir de la protéine un dérivé jouant le rôle d'une enzyme, d'un récepteur, d'un porteur de substances dans ou hors de la cellule, d'une immunoglobuline, d'un composant structurel d'une membrane ou d'une organelle cellulaire.

Les protéines formées à partir d'acides aminés sontla seule base de la vie. Et aujourd'hui on croit que la vie est née après l'apparition de l'acide aminé et sa polymérisation. Après tout, l'interaction intermoléculaire des protéines est le début de la vie, y compris le rationnel. Tous les autres processus biochimiques, y compris l'énergie, sont nécessaires à la réalisation de la biosynthèse des protéines et, par conséquent, à la poursuite de la vie.