chapitre 6 les protéines : propriétés physico-...
TRANSCRIPT
![Page 1: Chapitre 6 Les protéines : Propriétés physico- …unf3s.cerimes.fr/media/paces/Grenoble_1112/seve_michel/...Propriétés physico-chimiques des protéines - Composition en acides](https://reader031.vdocuments.mx/reader031/viewer/2022021718/5b9b875109d3f2dc408d4743/html5/thumbnails/1.jpg)
Chapitre 6Les protéines : Propriétés physico-
chimiques et classificationProfesseur Michel SEVE
Année universitaire 2011/2012Université Joseph Fourier de Grenoble - Tous droits réservés.
UE1 : Biomolécules (1) : Acides aminés et protéines
![Page 2: Chapitre 6 Les protéines : Propriétés physico- …unf3s.cerimes.fr/media/paces/Grenoble_1112/seve_michel/...Propriétés physico-chimiques des protéines - Composition en acides](https://reader031.vdocuments.mx/reader031/viewer/2022021718/5b9b875109d3f2dc408d4743/html5/thumbnails/2.jpg)
Propriétés physico-chimiques des protéines
- Composition en acides aminés- Taille- Charge et Solubilité- Dénaturation thermique- Coloration, Réactions du Biuret- Hydrolyse chimique, enzymatique
![Page 3: Chapitre 6 Les protéines : Propriétés physico- …unf3s.cerimes.fr/media/paces/Grenoble_1112/seve_michel/...Propriétés physico-chimiques des protéines - Composition en acides](https://reader031.vdocuments.mx/reader031/viewer/2022021718/5b9b875109d3f2dc408d4743/html5/thumbnails/3.jpg)
Les protéines: une classe de molécules hétérogènes
Les protéines ont des tailles et des formes très variables
Formes possibles d’uneProtéine de 300 AA
Triple héliceCollagène
29 nm de long
Hélice alpha45 nm de long
Feuillet Bêta7 x 7 x 0.8 nm
Sphère4.3 nm
De diamètreChaine peptidique étendue
environ 100 nm de long
![Page 4: Chapitre 6 Les protéines : Propriétés physico- …unf3s.cerimes.fr/media/paces/Grenoble_1112/seve_michel/...Propriétés physico-chimiques des protéines - Composition en acides](https://reader031.vdocuments.mx/reader031/viewer/2022021718/5b9b875109d3f2dc408d4743/html5/thumbnails/4.jpg)
Poids moléculaire• Taille très variable de 6000 à 1 000 000
Exprimée en Daltons (Da ou kDa)
• Calculée à partir de la séquence primaire
• Mesurée par:- delta cryoscopique- pression osmotique (Loi de Van’t Hoff =RTc/M)- diffusion de la lumière- néphélométrie- ultracentrifugation- ultrafiltration
![Page 5: Chapitre 6 Les protéines : Propriétés physico- …unf3s.cerimes.fr/media/paces/Grenoble_1112/seve_michel/...Propriétés physico-chimiques des protéines - Composition en acides](https://reader031.vdocuments.mx/reader031/viewer/2022021718/5b9b875109d3f2dc408d4743/html5/thumbnails/5.jpg)
Ionisation selon pH
Arginine
Ac. Glutamique
pH 2 charge 3+
pH 5 charge +
pH 9 charge 0
pH13 charge 2-
Histidine
Glycine
Valine
Nt Ct
![Page 6: Chapitre 6 Les protéines : Propriétés physico- …unf3s.cerimes.fr/media/paces/Grenoble_1112/seve_michel/...Propriétés physico-chimiques des protéines - Composition en acides](https://reader031.vdocuments.mx/reader031/viewer/2022021718/5b9b875109d3f2dc408d4743/html5/thumbnails/6.jpg)
Ionisation à pH neutreArginineLysine(Histidine)
GlutamiqueAspartique
Protéine neutre(pHi)
Protéine basique positive
Protéine acidenégative
![Page 7: Chapitre 6 Les protéines : Propriétés physico- …unf3s.cerimes.fr/media/paces/Grenoble_1112/seve_michel/...Propriétés physico-chimiques des protéines - Composition en acides](https://reader031.vdocuments.mx/reader031/viewer/2022021718/5b9b875109d3f2dc408d4743/html5/thumbnails/7.jpg)
Solubilité et force ionique
0 1 2 3 4 mM
LogS
1,2
1
0,4
0
NaCl
KCl
MgSO4
(NH4)2SO4
K2SO4
Effet dissolvant
Effet relargant
![Page 8: Chapitre 6 Les protéines : Propriétés physico- …unf3s.cerimes.fr/media/paces/Grenoble_1112/seve_michel/...Propriétés physico-chimiques des protéines - Composition en acides](https://reader031.vdocuments.mx/reader031/viewer/2022021718/5b9b875109d3f2dc408d4743/html5/thumbnails/8.jpg)
La force ionique
NaClNa+ Z=1Cl- Z=1
(NH4)2SO4NH4
+ Z=1SO4
2- Z=2
FI=1/2 CiZi2
Unité: en mol.L-1
Ci: Concentration de l’ionZi: nombre de charge de l’ion
Une sol. acqueuse de 100 mM NaCl: Fi= ½ x (100*1+100*1)=100 mmol.L-1
Une sol. acqueuse de 100 mM (NH4)2SO4: Fi= ½ x (200*1+100*2)=200 mmol.L-1
![Page 9: Chapitre 6 Les protéines : Propriétés physico- …unf3s.cerimes.fr/media/paces/Grenoble_1112/seve_michel/...Propriétés physico-chimiques des protéines - Composition en acides](https://reader031.vdocuments.mx/reader031/viewer/2022021718/5b9b875109d3f2dc408d4743/html5/thumbnails/9.jpg)
Solubilité en fonction du pHLog S
+4+3+2+1
0-1-2-3-4-5-6
NaCl 4mM
NaCl 1mM
NaCl 2mM
NaCl 3mM
pH Acide Neutre Basique
![Page 10: Chapitre 6 Les protéines : Propriétés physico- …unf3s.cerimes.fr/media/paces/Grenoble_1112/seve_michel/...Propriétés physico-chimiques des protéines - Composition en acides](https://reader031.vdocuments.mx/reader031/viewer/2022021718/5b9b875109d3f2dc408d4743/html5/thumbnails/10.jpg)
Stabilité thermique des protéines• Froid ou chaleur: provoquent la dénaturation des protéines• Dénaturation: modification de la structure tridimensionnelle sans modification de la structure primaire• Variable selon les protéines (extrémophiles)• Perte d’activité biologique, modification des propriétés physico-chimiques
La cuisson de l’œuf: une dénaturation thermique irréversible des protéines
![Page 11: Chapitre 6 Les protéines : Propriétés physico- …unf3s.cerimes.fr/media/paces/Grenoble_1112/seve_michel/...Propriétés physico-chimiques des protéines - Composition en acides](https://reader031.vdocuments.mx/reader031/viewer/2022021718/5b9b875109d3f2dc408d4743/html5/thumbnails/11.jpg)
colorationVisible:
- Les holoprotéines sont incolores
Dans l’ultraviolet:- Absorbtion à 200 nm (liaison peptidique)- AA Aromatiques absorbent à 278 nm
(Cf acides aminés)Réactions chimiques colorées
- coloration par réactionBiuret, Lowry
- coloration par adsorption de colorantsRouge Ponceau, amidoschwarzBleu de Bromophénol
![Page 12: Chapitre 6 Les protéines : Propriétés physico- …unf3s.cerimes.fr/media/paces/Grenoble_1112/seve_michel/...Propriétés physico-chimiques des protéines - Composition en acides](https://reader031.vdocuments.mx/reader031/viewer/2022021718/5b9b875109d3f2dc408d4743/html5/thumbnails/12.jpg)
Réaction du biuret avec les sels de cuivre
Coloration violette
dosage direct par photospectrométrie à 540nm
Réactif de Biuret Glycine Albumine
Complexation du cuivre par les azotes des liaisons peptidiques
![Page 13: Chapitre 6 Les protéines : Propriétés physico- …unf3s.cerimes.fr/media/paces/Grenoble_1112/seve_michel/...Propriétés physico-chimiques des protéines - Composition en acides](https://reader031.vdocuments.mx/reader031/viewer/2022021718/5b9b875109d3f2dc408d4743/html5/thumbnails/13.jpg)
Hydrolyse d’une protéine
Hydrolyse totale en milieu acideHCl concentrée 6N à 120°C, 24 heures
Hydrolyse enzymatiqueEndoprotéasesExoprotéases (Nt ou Ct)
Hydrolyse ménagée séquentielleséquençage chimique: réaction d’Edman
![Page 14: Chapitre 6 Les protéines : Propriétés physico- …unf3s.cerimes.fr/media/paces/Grenoble_1112/seve_michel/...Propriétés physico-chimiques des protéines - Composition en acides](https://reader031.vdocuments.mx/reader031/viewer/2022021718/5b9b875109d3f2dc408d4743/html5/thumbnails/14.jpg)
Exemples d’exoprotéases
Extrémité attaquée
spécificité
Carboxypeptidase A Ct Arg, Lys, ProCarboxypeptidase B Ct Arg, LysCarboxypeptidase C Ct tousCarboxypeptidase Y Ct Tous sauf GlyLeucine amino peptidase
Nt Pro
Aminopeptidase M Nt tous
![Page 15: Chapitre 6 Les protéines : Propriétés physico- …unf3s.cerimes.fr/media/paces/Grenoble_1112/seve_michel/...Propriétés physico-chimiques des protéines - Composition en acides](https://reader031.vdocuments.mx/reader031/viewer/2022021718/5b9b875109d3f2dc408d4743/html5/thumbnails/15.jpg)
Exemple d’Endoprotéase: la trypsine
Coupe du coté C-terminal d’une lysine ou d’une arginineSynthétisée par le pancréas: suc pancréatiqueDigestion intestinale des protéines Très utilisée en analyse protéomique
![Page 16: Chapitre 6 Les protéines : Propriétés physico- …unf3s.cerimes.fr/media/paces/Grenoble_1112/seve_michel/...Propriétés physico-chimiques des protéines - Composition en acides](https://reader031.vdocuments.mx/reader031/viewer/2022021718/5b9b875109d3f2dc408d4743/html5/thumbnails/16.jpg)
Classification des protéines
Différentes classifications existent:
- En fonction de la structure tertiaire- En fonction de la composition
Holoprotéines / Hétéroprotéine- En fonction du rôle biologique- En fonction de la solubilité
![Page 17: Chapitre 6 Les protéines : Propriétés physico- …unf3s.cerimes.fr/media/paces/Grenoble_1112/seve_michel/...Propriétés physico-chimiques des protéines - Composition en acides](https://reader031.vdocuments.mx/reader031/viewer/2022021718/5b9b875109d3f2dc408d4743/html5/thumbnails/17.jpg)
Classification en fonction de la structure tertiaire
-Protéines fibreuses: plusieurs hélices sont enroulées de manière à produire une super hélice
Myosine (dans le muscle)de l' -kératine (cheveux, les ongles, la laine).
- Protéines globulaires: On observe des repliements prononcés
MyoglobineHémoglobine
![Page 18: Chapitre 6 Les protéines : Propriétés physico- …unf3s.cerimes.fr/media/paces/Grenoble_1112/seve_michel/...Propriétés physico-chimiques des protéines - Composition en acides](https://reader031.vdocuments.mx/reader031/viewer/2022021718/5b9b875109d3f2dc408d4743/html5/thumbnails/18.jpg)
Classification en fonction de la composition
• Protéines simples ou holoprotéinescomposées exclusivement d'aminoacides.
• Protéines complexes ou conjuguées ou hétéroprotéinesDans de telles protéines on distingue deux parties:
- la partie protéique : apoprotéine. - la partie non protéique : groupement prosthétique
On classe les hétéroprotéines en fonction de la nature chimique de leur groupement prosthétique.
Ex: Glycoprotéines, Protéolipides, Métalloprotéines, Chromoprotéines (hèmes), Phosphoprotéines
![Page 19: Chapitre 6 Les protéines : Propriétés physico- …unf3s.cerimes.fr/media/paces/Grenoble_1112/seve_michel/...Propriétés physico-chimiques des protéines - Composition en acides](https://reader031.vdocuments.mx/reader031/viewer/2022021718/5b9b875109d3f2dc408d4743/html5/thumbnails/19.jpg)
Une chromoprotéine: l’hémoglobine
L’hème
![Page 20: Chapitre 6 Les protéines : Propriétés physico- …unf3s.cerimes.fr/media/paces/Grenoble_1112/seve_michel/...Propriétés physico-chimiques des protéines - Composition en acides](https://reader031.vdocuments.mx/reader031/viewer/2022021718/5b9b875109d3f2dc408d4743/html5/thumbnails/20.jpg)
Une métalloprotéine à fer: la ferredoxine
![Page 21: Chapitre 6 Les protéines : Propriétés physico- …unf3s.cerimes.fr/media/paces/Grenoble_1112/seve_michel/...Propriétés physico-chimiques des protéines - Composition en acides](https://reader031.vdocuments.mx/reader031/viewer/2022021718/5b9b875109d3f2dc408d4743/html5/thumbnails/21.jpg)
Métalloprotéines à zinc: La famille des anhydrases carboniques
![Page 22: Chapitre 6 Les protéines : Propriétés physico- …unf3s.cerimes.fr/media/paces/Grenoble_1112/seve_michel/...Propriétés physico-chimiques des protéines - Composition en acides](https://reader031.vdocuments.mx/reader031/viewer/2022021718/5b9b875109d3f2dc408d4743/html5/thumbnails/22.jpg)
Mentions légales
Ce document a été réalisé par la Cellule TICE de la Faculté de Médecine de Grenoble (Université Joseph Fourier – Grenoble 1)en collaboration avec l’Equipe Audiovisuel et Production Multimédia (EAEPM) de l’Université Stendhal de Grenoble.
L'ensemble de cette œuvre relève des législations française et internationale sur le droit d'auteur etla propriété intellectuelle, littéraire et artistique ou toute autre loi applicable.Tous les droits de reproduction, adaptation, transformation, transcription ou traduction de tout oupartie sont réservés pour les textes ainsi que pour l'ensemble des documents iconographiques,photographiques, vidéos et sonores.Cette œuvre est interdite à la vente ou à la location. Sa diffusion, duplication, mise à disposition dupublic (sous quelque forme ou support que ce soit), mise en réseau, partielles ou totales, sontstrictement réservées à l’université Joseph Fourier (UJF) Grenoble 1 et ses affiliés.L’utilisation de ce document est strictement réservée à l’usage privé des étudiants inscrits àl’Université Joseph Fourier (UJF) Grenoble 1, et non destinée à une utilisation collective, gratuiteou payante.