Les polymères sont de longues chaînes ou réseaux de molécules identiques répétées, appelées monomères. Les polymères peuvent être synthétiques ou naturels. Les protéines sont des polymères naturels qui font partie des composants essentiels de la vie.
Les protéines sont des macromolécules biologiques complexes constituées d’une ou plusieurs chaînes polypeptidiques. Les polypeptides sont des polymères linéaires d’acides aminés reliés par des liaisons peptidiques. Les acides aminés sont les monomères des protéines. L’homme possède 20 acides aminés différents, qui peuvent être combinés pour former des protéines. Les acides aminés contiennent tous un groupe amine (NH2) et un groupe carboxyle (COOH) qui sont reliés à un atome de carbone α. Ils ont également un groupe R variable. L’ordre dans lequel les acides aminés sont liés détermine la structure tridimensionnelle de la protéine.
Les protéines sont essentielles à de nombreuses fonctions biologiques. Elles sont des enzymes, des transporteurs de molécules, des hormones, des protéines de structure, des anticorps et bien plus encore. Les protéines sont également utilisées dans les aliments, les produits pharmaceutiques, les cosmétiques et d’autres industries.
Les polymères de protéines peuvent être classées en fonction de leur structure:
1. Protéines fibrillaires
Les protéines fibrillaires ont une structure allongée et fibreuse qui leur permet de former des fibres très résistantes. Les exemples comprennent la kératine (cheveux, ongles), la collagène (peau, os, cartilage) et la fibroïne (soie).
2. Protéines globulaires
Les protéines globulaires ont une structure sphérique. Elles sont solubles dans l’eau et sont souvent impliquées dans la régulation du métabolisme et de la fonction immunitaire. Les exemples comprennent l’albumine (transporteur de molécules), l’hémoglobine (transporteur d’oxygène) et la myoglobine (stockage de l’oxygène).
3. Protéines membrane
Les protéines membranaires sont intégrées dans les membranes cellulaires. Elles peuvent avoir une structure globulaire ou fibrillaire. Elles sont impliquées dans la régulation de l’entrée et de la sortie de molécules de la cellule. Les exemples comprennent les protéines de canal et les récepteurs membranaires.
Les protéines sont un exemple de polymères naturels qui sont composés d’acides aminés. Les polymères synthétiques peuvent également être fabriqués à partir d’acides aminés. Les polymères d’acides aminés synthétiques sont également appelés polypeptides. Les polypeptides peuvent être utilisés pour une variété d’applications, notamment comme médicaments, matériaux d’ingénierie et additifs alimentaires.
Les polypeptides synthétiques sont produits en combinant des acides aminés via des liaisons peptidiques. Les polypeptides peuvent être de toutes les tailles et de toutes les structures. Cependant, contrairement aux protéines naturelles qui ont une structure en trois dimensions complexe et spécifique, les polypeptides synthétiques ont une structure beaucoup plus simple et sont généralement linéaires.
Les polypeptides synthétiques sont souvent utilisés comme médicaments. Les médicaments peptidiques peuvent être administrés par voie orale, intraveineuse ou sous-cutanée. Les exemples comprennent les hormones de croissance, les antagonistes de la gonadotrophine, les agonistes de la somatostatine et les inhibiteurs de l’enzyme de conversion de l’angiotensine. Les polypeptides synthétiques sont également utilisés dans la recherche en biotechnologie, en génétique et en biochimie.
La synthèse de polypeptides à grande échelle est souvent réalisée par une méthode appelée synthèse de peptides en phase solide. La synthèse de peptides en phase solide utilise une résine synthétique sur laquelle les acides aminés sont attachés séquentiellement. Les acides aminés sont combinés un par un pour construire la chaîne polypeptidique. Après la synthèse, le polypeptide est clivé de la résine et purifié.
Les édulcorants artificiels sont un autre exemple de polymères synthétiques composés d’acides aminés. Les édulcorants artificiels ne contribuent pas aux calories et sont souvent utilisés pour remplacer le sucre dans les produits alimentaires. Ils sont souvent composés de deux ou plusieurs acides aminés reliés par une liaison peptidique. Les exemples comprennent l’aspartame, la néotame et l’acésulfame K.
amino acid side chains | Les points importants
En conclusion, les polymères de protéines sont un exemple important de polymères naturels composés d’acides aminés. Les protéines ont une structure tridimensionnelle complexe qui leur permet d’avoir une variété de fonctions biologiques importantes. Les polypeptides synthétiques sont également utilisés dans une variété d’applications. La synthèse de polypeptides à grande échelle est souvent réalisée par la méthode de synthèse de peptides en phase solide. Les édulcorants artificiels sont un exemple de polymères synthétiques composés d’acides aminés qui sont utilisés dans les produits alimentaires pour remplacer le sucre.