Occurrence chez les vertébrés : composant majeur de toutes les cellules vivantes.
Propriétés optiques :
Pouvoir rotatoire : –
Précautions :
SIMDUT : –
Tout savoir sur les protéines : caractéristiques, historique, structures, nutrition et applications
Une protéine est une macromolécule biologique qui constitue toutes les cellules vivantes. Elle se décline en différents types dont les rôles diffèrent selon leur nature. Indispensables au bon fonctionnement de l’organisme, ces éléments entrent en jeu dans plusieurs processus métaboliques. Leur apport nutritionnel revêt une importance particulièrement, car il est essentiel d’en consommer en quantité suffisante pour rester en bonne santé.
Description de la protéine
Une protéine est un polymère constitué par un ensemble de plusieurs molécules répétitives et plus ou moins identiques appelées monomères. Ces derniers sont des acides aminés, caractérisés par un radical carboxyle, avec une terminaison en -COOH, et un autre groupe aminé (-NH2). Ils forment ainsi une chaîne et sont liés entre eux par des liaisons peptidiques.
Concrètement, les protéines sont des macromolécules assurant plusieurs fonctions dans l’organisme, notamment au niveau des cellules et des tissus. Elles participent, par exemple, aux processus enzymatiques, à la construction et au maintien des structures du corps, à la synthèse de l’ADN et au métabolisme énergétique. De même, elles jouent un rôle crucial dans la transmission des messages nerveux et dans l’expression génétique d’un individu.
Les chaînes protéiques naissent au niveau du ribosome, un élément retrouvé dans les cellules. À l’aide de l’information codée présente dans les gènes, les acides aminés s’enchaînent suivant un ordre bien précis. Cette séquence polypeptidique peut s’associer à des groupes prosthétiques afin de permettre la réalisation de diverses fonctions vitales de l’organisme. Ceux-ci, non protéiques, se fixent sur les macromolécules de sorte à favoriser certains processus. Le transport de l’oxygène dans le sang, par exemple, ne peut se réaliser sans la présence d’un cofacteur, l’hème, retrouvé dans l’hémoglobine.
Types de protéines
Il existe trois principaux types de protéines.
Les protéines simples sont constituées uniquement d’acides aminés. Elles rassemblent les protéines fibreuses, comme le collagène, la kératine et l’élastine. Elles incluent également les protéines globulaires, dont les histones, l’albumine, la globuline et la glutéline.
Les protéines conjuguées sont associées à des groupes non protéiques. Les nucléoprotéines, les lipoprotéines, les phosphoprotéines et les métalloprotéines en font partie.
Les protéines secondaires proviennent des dégradations des deux premières catégories ou de leurs dérivés. Entre autres, on retrouve les métaprotéines, les peptones, les peptides, les protéoses ou encore les protéines coagulées.
Ces nutriments sont retrouvés dans de nombreux aliments et sont, par conséquent, accessibles à tous.
Historique de la protéine
Le mot « protéine » est issu du grec ancien prỗtos, qui veut dire premier. Cette dénomination fait référence à l’importance de cet élément chez les êtres vivants. En effet, cette macromolécule constitue près de 60 % du poids sec des cellules animales.
La découverte de ce nutriment indispensable à l’Homme par Gerardus Johannes Mulder, un chimiste organicien, remonte à 1835, aux Pays-Bas. Avant d’être appelé « protéine » en 1838 sous la suggestion de Jöns Jacob Berzelius, ce macronutriment a d’abord été nommé wortelstof.
Structure et propriétés de la protéine
Il existe quatre structures de protéines. La première, appelée structure primaire, est déterminée par la séquence des acides aminés. Celle secondaire est utilisée d’un point de vue atomique. Elle décrit la manière dont les résidus de ces derniers sont arrangés. Des liaisons hydrogènes sont présentes entre ces éléments afin d’assurer la stabilité de la molécule. L’on distingue plusieurs types de dispositions, à savoir : les hélices alpha, les feuillets bêta, les tonneaux bêta et les coudes.
La structure tertiaire correspond à la forme que possède la protéine d’un point de vue global. Elle est caractérisée par une interaction avec tous les éléments du précédent arrangement. Entre autres, elle permet la formation d’un cœur hydrophobe muni de plusieurs types de liaisons : hydrogènes, salines, ponts disulfure, etc. Souvent, cet agencement désigne un repliement de ce nutriment.
Enfin, la structure quaternaire résulte de l’assemblage de nombreuses molécules de protéines, donnant ainsi un complexe protéique unique.
Ces configurations ne sont pas rigides. Ainsi, elles peuvent prendre plusieurs conformations selon les fonctions biologiques auxquelles elles ont été assignées. D’autres facteurs peuvent également conduire à cette modification de disposition, tels que la température ou encore le substrat présent sur le site actif.
Les protéines assurent différentes fonctions et entrent dans plusieurs processus métaboliques. Elles interviennent notamment dans les mouvements de contraction par le biais de l’actine et de la myosine. Par ailleurs, elles ont des rôles enzymatiques, structurels et homéostatiques. En outre, elles renforcent l’immunité. Elles participent aussi à la production de structures protectrices, telles que la fibrine, et au transfert générique d’ADN, grâce à la rhodopsine.
Les protéines en nutrition
Les protéines font partie des éléments indispensables à l’Homme. En effet, outre ses multiples rôles métaboliques, elles fournissent de l’énergie à hauteur de 4 kcal/g. Si certaines d’entre elles sont produites par l’organisme, d’autres sont apportées par l’alimentation. La référence nutritionnelle pour cet élément est de 0,83 g/kg/j pour un adulte en bonne santé.
Acides aminés essentiels et non essentiels
Les acides aminés, qui sont les composants de base des protéines, ne sont pas tous produits naturellement par l’organisme humain. Ils sont au nombre de 20, dont 12 sont qualifiés de non essentiels, car l’organisme est capable de les synthétiser. Il s’agit de la tyrosine, la sérine, l’alanine, la proline, l’histidine, la glycine, la cystéine, l’acide aspartique, l’asparagine, l’acide glutamique, la glutamine et l’arginine. Toutefois, les 8 autres qui ne peuvent être fournis que par l’alimentation sont le tryptophane, l’isoleucine, la leucine, la lysine , la méthionine, la thréonine, la phénylalanine et la valine.
Aliments contenant des protéines
Dans la majorité des cas, les protéines sont d’origine animale. Elles sont notamment présentes en quantité importante dans les œufs, les produits laitiers, les poissons et les fruits de mer ainsi que les viandes. Cependant, elles peuvent également provenir des végétaux, tels que les légumineuses, les graines oléagineuses, les fruits et les légumes. Le tableau ci-dessous présente une liste des aliments à forte teneur en ce nutriment.
Aliments
Teneur en protéines dans 100 g
Poulet cuit (poitrine, dépourvue de peau)
31 g
Bœuf haché cuit (maigre)
30 g
Côtelette de porc cuite
29 g
Viande de cheval et de gibier cuit
28 g
Poissons blancs
23 à 26 g
Poissons gras
23 à 25 g
Amandes
Environ 22,9 g
Tranches de dinde (poitrine ou jambon)
18 g
Œuf
14 g
Tofu ferme
14 g
Pain complet
13,3 à 20 g
Fromage ferme
11 à 12 g
Fèves de soja
Environ 33,3 g
Yaourt grec
8 g
Yaourt à moins de 2 % de matières grasses
4 g
Quinoa cuit
4 g
En outre, une tasse de 250 ml de lait avec moins de 2 % de matières grasses apporte 9 g de protéines.
Par ailleurs, les besoins de chacun en cet élément diffèrent en fonction de l’âge.
Catégorie de personnes
Âge
Apport nutritionnel conseillé (g/kg/j)
Bébés
7 à 12 mois
1,2
1 à 3 ans
1,05
Enfants
4 à 13 ans
0,95
Adolescents
14 à 18 ans
0,85
Adultes
>19 ans
0,80
Femmes enceintes
–
1,1
Femmes allaitantes
–
1,3
Pour les bébés de moins de six mois, le besoin quotidien en ce nutriment est de l’ordre de 1,52 g/kg/j.
Applications des protéines
Les aliments ingérés au quotidien constituent la principale source de protéines de l’organisme. Cependant, ce macronutriment peut être apporté par le biais d’une supplémentation, et ce, en fonction des activités et des objectifs physiques de chacun. Les sportifs, en particulier, sont les principaux concernés. Prises sous forme de compléments, elles permettent notamment de favoriser le développement des muscles et d’augmenter la capacité de récupération.
Par ailleurs, ce mode d’utilisation peut convenir aux personnes présentant une carence en protéines. Toutefois, dans la majorité des cas, cet élément est fourni par deux sur trois des aliments consommés par jour. Le tiers restant ne doit pas dépasser la dose de 1 g par kilo de poids corporel.