Les protéines sont des molécules relativement grandes et complexes essentielles à la vie. Ils sont classés comme biomolécules – avec les glucides et l’ADN et l’ARN, d’autres molécules nécessaires à la vie.
Les protéines sont essentiellement des polymères, c’est-à-dire qu’elles sont constituées de certains éléments constitutifs qui sont simplement utilisés encore et encore le long de la chaîne de la molécule, en l’occurrence des protéines. Ces blocs constitutifs, ou monomères, dans le cas des protéines sont des molécules appelées acides aminés. En décomposant ce nom, on peut déduire de quoi il est fait – amino se référant au groupe amino (-NH2), et acide au groupe acide carboxylique (-COOH).
L’amino est une base, tandis que le COOH est un acide. Le groupe amino peut se protoner pour former -NH3+. Pendant ce temps, le groupe acide, COOH, peut être déprotoné pour former la base conjuguée – COO-. Les acides aminés à pH physiologique (environ 7) auront cette forme. Ils sont neutres mais contiennent un nombre égal de charges positives et négatives – ce sont des zwitterions.
Ces deux groupes fonctionnels sont reliés à un carbone alpha central. Il y a 20 acides aminés essentiels à la vie. Parmi ces 20, 19 ont un carbone alpha chiral. La présence de ce centre chiral rend les acides aminés asymétriques, et ne sont pas superposables avec leurs images miroir. En termes simples, un carbone sera chiral s’il est attaché à quatre groupes uniques. Comme mentionné, 19 des acides aminés essentiels sont chiraux et ont donc un carbone alpha central attaché à 4 groupes différents. Les deux premiers groupes sont les deux principaux groupes fonctionnels composant les acides aminés. Les deux autres sont 1) un hydrogène, et 2) un groupe R appelé chaîne latérale. Le seul acide aminé qui n’a pas de carbone chiral est la glycine, car le groupe R est un autre hydrogène.
Jusqu’à présent, il est évident que les acides aminés sont composés d’atomes de carbone (C), d’hydrogène (H), d’oxygène (O) et d’azote (N). En fait, cela constitue la plupart des protéines. Le seul autre atome que l’on puisse trouver dans les protéines est le soufre(S) et il est présent dans la chaîne latérale de deux acides aminés, à savoir la cystéine et la méthionine.
En bref, les protéines sont constituées de monomères appelés acides aminés. Ces acides aminés sont des molécules composées d’atomes de carbone, d’hydrogène, d’azote, d’oxygène et, dans certains cas, de soufre. Les acides aminés, les monomères, sont connectés via des liaisons peptidiques, pour former le polymère qui est la protéine.