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38 Fonctionsbiologiques
des protéines
Mots clés
Catalyse, stockage, transport, structure, mouvement, communication, immunité, expression
1. OBJECTIF
Recenser la diversité des fonctions assurées par les protéines, pour concevoir leur importance biologique.
2. CATALYSE
Certaines protéines, les enzymes, sont des catalyseurs (Fiches 47, 52). Les enzymes
augmentent la vitesse d’une réaction biochimique thermodynamiquement possible, en
transformant le(s) substrat(s) en produit(s).
Les enzymes sont spécifiques d’un substrat ou d’un type de réaction. Par exemple,
l’enzyme phénylalanine hydroxylase (PAH) transforme la phénylalanine en tyrosine
(Fiche 36). Une mutation de la PAH peut entraîner l’inactivation de l’enzyme et l’accumulation de phénylalanine. Cette accumulation conduit à l’apparition de la maladie,
appelée phénylcétonurie.
De nombreuses fonctions détaillées par la suite découlent en fait des propriétés
catalytiques des protéines.
3. MOLÉCULES DE STOCKAGE
Il peut s’agir de protéines utilisées au cours du développement des êtres vivants : c’est
le cas par exemple de la caséine du lait des Mammifères ou de l’ovalbumine de l’œuf.
D’autres protéines de stockage existent tout au long de la vie : la ferritine, une protéine
liant le fer et assurant son stockage, notamment dans le foie.
4. TRANSPORT DE MOLÉCULES
Certaines de ces protéines sont circulantes, comme les apolipoprotéines des lipoprotéines impliquées dans le transport des lipides (triglycérides, cholestérol, phospholipides)
dans le sang (Fiche 74). D’autres sont fixes et assurent le transport d’une molécule de part
et d’autre d’une membrane (voir Fiches 72 et 73). Ce passage se fait à travers des canaux
si la molécule suit son gradient de concentration. Le canal Na + voltage dépendant en est
un exemple. Si la molécule transportée va à l’inverse de son gradient de concentration,
la protéine prend le nom de pompe et son fonctionnement nécessite un couplage à une
réaction exergonique (Fiche 73). La pompe H + /K + ATPase, responsable de l’acidité du
suc gastrique, en fait partie. Canaux et pompes peuvent être couplés (symport glucose/
Na + des tubules rénaux cf. Fiche 73).
5. STRUCTURE
Des protéines assurent le maintien de la forme des cellules. C’est le rôle des protéines
du cytosquelette (tubuline, actine). Les protéines des jonctions intercellulaires relient
entre elles plusieurs cellules. Elles sont indispensables au maintien de la structure des
9782100724185-Livre.indb 92
20/05/15 19:11
38 Fonctionsbiologiques
des protéines
Mots clés
Catalyse, stockage, transport, structure, mouvement, communication, immunité, expression
1. OBJECTIF
Recenser la diversité des fonctions assurées par les protéines, pour concevoir leur importance biologique.
2. CATALYSE
Certaines protéines, les enzymes, sont des catalyseurs (Fiches 47, 52). Les enzymes
augmentent la vitesse d’une réaction biochimique thermodynamiquement possible, en
transformant le(s) substrat(s) en produit(s).
Les enzymes sont spécifiques d’un substrat ou d’un type de réaction. Par exemple,
l’enzyme phénylalanine hydroxylase (PAH) transforme la phénylalanine en tyrosine
(Fiche 36). Une mutation de la PAH peut entraîner l’inactivation de l’enzyme et l’accumulation de phénylalanine. Cette accumulation conduit à l’apparition de la maladie,
appelée phénylcétonurie.
De nombreuses fonctions détaillées par la suite découlent en fait des propriétés
catalytiques des protéines.
3. MOLÉCULES DE STOCKAGE
Il peut s’agir de protéines utilisées au cours du développement des êtres vivants : c’est
le cas par exemple de la caséine du lait des Mammifères ou de l’ovalbumine de l’œuf.
D’autres protéines de stockage existent tout au long de la vie : la ferritine, une protéine
liant le fer et assurant son stockage, notamment dans le foie.
4. TRANSPORT DE MOLÉCULES
Certaines de ces protéines sont circulantes, comme les apolipoprotéines des lipoprotéines impliquées dans le transport des lipides (triglycérides, cholestérol, phospholipides)
dans le sang (Fiche 74). D’autres sont fixes et assurent le transport d’une molécule de part
et d’autre d’une membrane (voir Fiches 72 et 73). Ce passage se fait à travers des canaux
si la molécule suit son gradient de concentration. Le canal Na + voltage dépendant en est
un exemple. Si la molécule transportée va à l’inverse de son gradient de concentration,
la protéine prend le nom de pompe et son fonctionnement nécessite un couplage à une
réaction exergonique (Fiche 73). La pompe H + /K + ATPase, responsable de l’acidité du
suc gastrique, en fait partie. Canaux et pompes peuvent être couplés (symport glucose/
Na + des tubules rénaux cf. Fiche 73).
5. STRUCTURE
Des protéines assurent le maintien de la forme des cellules. C’est le rôle des protéines
du cytosquelette (tubuline, actine). Les protéines des jonctions intercellulaires relient
entre elles plusieurs cellules. Elles sont indispensables au maintien de la structure des
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