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Tout ce que vous avez toujours voulu savoir sur les protéines (mais que vous n'aviez jamais osé demander)

Glossaire

  • Abiotique Ce terme caractérise l’absence de vivant (du grec bios). Il peut par exemple qualifier un milieu dépourvu d’organismes vivants, ou encore une processus ne faisant intervenir aucun être vivant.
  • Acide aminé Un acide aminé est une molécule comprenant une fonction acide carboxylique (un groupe CO2H), et une fonction amine (un groupe NH2). Il existe plusieurs centaines d’acides aminés mais seule une vingtaine servent à fabriquer des protéines.
  • ADN/ARN L’acide désoxyribonucléique (ADN) et l’acide ribonucléique (ARN) appartiennent tous deux à la famille des acides nucléiques. L’ADN reste confiné dans le noyau cellulaire et sa fonction principale est de stocker l’information génétique. L’ARN quant à lui peut jouer plusieurs rôle. Il sert notamment de messager entre le noyau, où il copie l’information génétique de l’ADN, et le ribosome qui va fabriquer les protéines à partir de cette information.
  • Affinité En biochimie, l’affinité va décrire la force d’une interaction non-covalente entre deux macromolécules biologiques (protéine ou acide nucléique), ou entre une macromolécule biologique et une molécule plus petite (le ligand) qui va se fixer sur un site à sa surface ou au sein d’une cavité interne.
  • Allostérie L’allostérie caractérise le comportement d’une protéine quand la fixation d’une molécule en un point de celle-ci modifie la façon dont une seconde molécule pourra se fixer sur un autre site distant de la même protéine. Ce phénomène est souvent associé à des changements conformationnels de la protéine induits ou stabilisés par la fixation de la première molécule.
  • Amphipathique/Amphiphile Se dit d’un composé chimique qui possède à la fois des fragments polaires et non polaires. En conséquence, ces composés ont tendance à se placer à l’interface entre les molécules hydrophiles et hydrophobes.
  • Antigène/Anticorps Un antigène est une macromolécule (le plus souvent une protéine, mais pas toujours) qui va générer chez un organisme une réponse de son système immunitaire, comme la production de protéines anticorps. Ces anticorps vont alors reconnaître les antigènes et se lier à eux, ce qui permettra de les neutraliser.
  • ATP/ADP L’adénosine tri-phospate (ATP) est une petite molécule rencontrée chez tous les êtres vivants et qui sert de réserve d’énergie (permettant ainsi des réactions chimiques dans l’organisme). Lors de la libération d’énergie, l’ATP va libérer un groupement phosphate (H3PO4) et ainsi former de l’ADP (adénosine  di-phosphate). Les cellules vont ensuite régénérer l’ATP en utilisant l’énergie fournie par notre alimentation ou la photosynthèse.
  • Catalyseur C’est une substance qui va augmenter la vitesse (cinétique) d’une réaction chimique, mais n’apparait pas dans le bilan global de la réaction (car elle est consommée puis régénérée) et ne nécessite d’être utilisée qu’en très petites quantités. Suivant cette définition, la température n’est pas un catalyseur (même si elle impacte effectivement la vitesse des réactions chimiques)
  • Chaîne latérale Dans un polymère, la chaîne latérale correspond au groupement chimique qui dépasse du squelette répété. Dans le cas des protéines, ce fragment est lié au carbone α du squelette et caractérise chacun des 20 acides aminés.
  • Chiralité Un composé chimique est dit chiral s’il n’est pas superposable à son image dans un miroir (tout comme la main). On appelle alors énantiomères la paire formée par le composé en question et le composé image dans un miroir.
  • Chloroplaste Les chloroplastes sont des organites spécifiques des cellules végétales et où se déroule la photosynthèse.
  • Cofacteur Petite molécule (non protéique) qui est liée à une protéine et est indispensable à l’activité biologique de cette dernière.
  • Cytoplasme Le cytoplasme désigne le contenu d’une cellule vivante, à l’exception du noyau s’il s’agit d’une cellule eucaryote.
  • Électronégativité L’électronégativité d’un élément est une grandeur qui caractérise sa capacité à attirer les électrons lors de la formation d’une liaison chimique avec un autre élément.
  • Enzyme Une enzyme est une protéine dotée de propriétés catalytiques. elle va rendre possible, ou accélérer fortement la vitesse d’une réaction chimique. Le terme enzyme (qui vient du grec zyme, levain) a été introduit en 1878.
  • État natif/Structure native L’état natif d’une protéine caractérise sa forme fonctionnelle, qui peut être repliée (dans la plupart des cas), mais parfois aussi désordonnée.
  • Eucaryotes/Procaryotes Les eucaryotes sont l’ensemble des organismes caractérisés par la présence d’un noyau dans leurs cellules (les animaux et les plantes font partie de ce groupe). Ils sont définis en opposition aux organismes procaryotes (comme par exemple les bactéries), qui eux ne comportent pas de noyau dans leur cellule.
  • Évolution convergente L’évolution convergente est un processus où des espèces distinctes, mais soumises à des contraintes environnementales similaires, adoptent indépendamment l’une de l’autre une réponse semblable (en terme de morphologie ou de comportement) à ces contraintes. Ce phénomène s’observe aussi dans le cadre de l’évolution des protéines, par exemple avec l’apparition de protéines antigel chez les espèces devant survivre à très basse température.
  • Homologue Deux protéines sont dites homologues si elles dérivent d’un ancêtre commun et qu’elles ont divergé depuis ce dernier. L’homologie va alors caractériser la similarité entre ces protéines. On peut s’intéresser à leur homologie de séquences, qui s’exprime comme un pourcentage de résidus identiques entre les deux protéines, ou à leur homologie de structure, où l’on va cette fois comparer leur repliement.
  • Hydrophile/Hydrophobe Un composé est dit hydrophile s’il a une affinité pour l’eau et tendance à s’y dissoudre. Inversement, un composé hydrophobe aura peu d’affinité pour l’eau et y sera difficilement soluble.
  • Isotope Deux isotopes sont des atomes dont les noyaux possèdent le même nombre de protons (caractérisant un élément chimique donné), mais des nombres de neutrons différent. Ainsi, le noyau du carbone 14 (souvent utilisé pour dater des objets anciens) comporte 6 protons et 8 neutrons, alors que le carbone 12 (qui est l’isotope majoritaire de cet élément) comporte lui 6 protons et 6 neutrons.
  • Liaison chimique On appelle liaison chimique une interaction attractive entre deux atomes qui va permettre de maintenir une très courte distance entre ceux-ci (moins d’1 nm). Dans les protéines on rencontrera surtout des liaisons covalentes, qui résultent de la mise en commun des électrons entre deux atomes et des liaisons hydrogène, formées entre un atome d’hydrogène et un atome électronégatif (oxygène ou azote).
  • Ligand Un ligand est une petite molécule qui se lie de manière réversible à une macromolécule spécifique, protéine ou acide nucléique. Le ligand joue en général un rôle fonctionnel : stabilisation structurale, catalyse, modulation d’une activité enzymatique, transmission d’un signal, etc…
  • Mitochondrie La mitochondrie est un élément (organite) de la cellule dont la fonction principale est de lui fournir de l’énergie via la production d’ATP.
  • Nucléotide Les nucléotides sont les molécules de base formant les acides nucléiques (ADN et ARN). L’ADN est formé des quatre nucléotides adénine, cytosine, guanine et thymine, tandis que dans l’ARN l’uracile remplace la thymine.
  • Organite Un organite est une structure spécialisée de la cellule et délimitée par une membrane lipidique, comme par exemple les mitochondries, ou les chloroplastes chez les végétaux.
  • Peptide Un peptide est une molécule formée d’un petit nombre d’acides-aminés (de deux à quelques dizaines), c’est donc une petite protéine.
  • Polaire/Apolaire Un composé polaire présente en son sein une répartition de charges positives et négatives due à la présence d’éléments chimiques ayant des électronégativités différentes.
  • Polymère Un polymère est une molécule formée par la répétition de nombreuses sous-unités (qui peuvent être identiques ou non).
  • Squelette Dans un polymère, le squelette est la partie répétée de façon régulière. Le long de la chaîne protéique, celui-ci comporte le groupement amide (-N-H), le carbone α et le groupe carbonyle (-C=O) de chaque acide aminé.
  • Stress oxydant Le stress oxydant est une forme d’agression des composants de la cellule dû à la présence dans celle-ci d’espèces réactives oxygénées ou azotées en excès.
  • Surfactant/Tensioactif Un composé tension actif modifie la tension de surface entre deux phases. Il s’agit le plus souvent d’une molécule amphiphile, qui va stabiliser le mélange de deux phases non miscibles en interagissant avec l’une par sa partie polaire (ou hydrophile) et avec l’autre via sa partie apolaire (ou hydrophobe).
  • Synapse Les synapses correspondent à des zones de contact entre deux neurones ou entre un neurone et un autre type de cellule (muscle, récepteur…). Il s’agit d’une zone de transmission d’un signal, qui peut être soit électrique, soit chimique (via la diffusion de petites molécules, les neurotransmetteurs).
  • Toxine Les toxines sont des substances toxiques produites par des organismes vivants, y compris des bactéries, des microalgues, des plantes ou des champignons.
  • Transcription C’est le mécanisme de conversion du code génétique contenu dans l’ADN en molécules d’ARN messagers qui serviront ensuite à la fabrication de protéines au niveau du ribosome.
  • Traduction C’est l’étape de synthèse des protéines au sein du ribosome à partir de l’information génétique contenue dans les ARN messagers.
  • Vésicule Une vésicule est un petit compartiment formé d’une double couche de lipides (semblable à la membrane cellulaire) et qui peut servir à stocker ou transporter des molécules dans le cytoplasme.
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