L E S P R O T I D E S Introduction : Aliments source de protides? Les protides sont trouvés principalement dans deux groupes d aliments : les viandes, poissons et œufs les légumes secs (lentilles, haricots secs, pois chiches et soja Document 1 Les protéines font partie de tous les tissus vivants ; elles sont donc, comme pour les adultes, nécessaires aux enfants pour le renouvellement de leurs cellules et sont indispensables pour le développement de l organisme. Les protéines sont constituées d une vingtaine d acides aminés dont huit sont dits indispensables : ils doivent être obligatoirement apportés par les aliments parce que l organisme ne sait pas les synthétiser ou les élaborer en quantité suffisante. Les protéines d origine végétales présentent l avantage, par rapport aux protéines de viandes ou des produits laitiers, d être accompagnées de moins de lipides. Cependant, elles sont de moins bonne qualité nutritionnelle que les protéines d origine animale en raison de leur moindre teneur en certains acides aminés indispensables A partir du document 1, relever les deux rôles dans l organisme des protéines alimentaires Les protides sont les constituants fondamentaux (du grec protos : premier) de la matière vivante. Les protéines sont nécessaires pour le renouvellement des cellules avec un rôle structural : muscle et pour le développement de l organisme avec un rôle fonctionnel : enzymes, hormones, anticorps. Les protéines sont utilisées en dernier recours pour fournir à l organisme de l énergie. I) CLASSIFICATION DES PROTIDES. 1) Constitution des protides. A partir du document 1, nommer l élément de base qui constitue les protéines. a) Les acides aminés Les acides aminés constituent l'unité structurale des protides. Ils sont composés de 4 à 5 atomes différents : C, H, O, N, S. Représentation d un acide aminé : H 2 N CH COOH R TRANSPARENT R est variable et plus ou moins complexe selon les acides aminés. 1
Il existe dans les aliments une vingtaine d acides aminés différents qui s assemblent selon un ordre précis pour chaque protéine. DOCUMENT - Tableau des acides aminés Remarque A partir du document 1, donner une définition des acides aminés indispensable : Acide aminé indispensable ou essentiel : Acide aminé que notre organisme ne peut pas synthétiser (ou qu'il ne peut synthétiser que trop lentement pour répondre aux besoins de l'organisme) ; ces acides aminés doivent donc être apporté par l'alimentation. Chez l'adulte, 8 acides aminés sont dits «indispensables» : isoleucine, leucine, lysine, méthionine, phénylalanine, thréonine, tryptophane et valine. L histidine est également indispensable chez le nourrisson. b) La liaison peptidique TRANSPARENT Deux acides aminés vont se lier grâce à leur fonction amine et leur fonction acide : COOH + NH 2 = CONH + H 2 O On parle de : Liaison peptidique CH CO NH CH R1 R2 Ainsi on peut créer un dipeptide, un tripeptide et, en allongeant la chaîne, un polypeptidique. 2
2) Structures des protides. TRANSPARENT DOCUMENT a) Structure primaire Elle concerne la séquence des acides aminés : les acides aminés sont liés les uns aux autres par une liaison peptidique. b) Structure secondaire Une protéine adopte la structure secondaire lorsque des acides aminés voisin dans la chaîne forment entre eux des liaisons hydrogènes (liaisons faibles). La chaîne s enroule en hélice ou en feuillet. c) Structure tertiaire La structure tertiaire a trois dimensions. Elle est le résultat des interactions des acides aminés en différents points de la structure secondaire : on parle de structure globulaire. Ce sont alors des molécules très volumineuses. d) Structure quaternaire Lorsque deux ou plusieurs chaînes de structure tertiaire s associent pour former une molécules de grande taille, la protéine a une structure quaternaire. Remarques : Cette structure très enroulée sur elle-même implique une digestion difficile des protéines. Notre système digestif, pour digérer ces nutriments, doit tout d abord dérouler la structure avant de pouvoir libérer un à un les acides aminés. II) PROPRIÉTÉ DES PROTIDES. 1) Solubilité 3
Les protides dans l eau, s hydrate, gonfle et rend le milieu visqueux. 2) Dénaturation des protéines - gélification La dénaturation est une désorganisation de toutes les structures à liaisons faibles. Les chaînes protéiques se déroulent et puis s organisent en réseau environné d eau. Les agents dénaturants sont : a) La température La chaleur modifie la structure secondaire et tertiaire des protides. Elles forment alors un gel solide : gel de gélatine (hydrolyse du collagène), coagulation du blanc, gélification de protéines dans la pâtes boulangères, Exemple : cuisson d un œuf : le blanc liquide se durcit Lorsque la température approche des 60 C, l'agitation atomique devient telle que les liaisons se rompent, la protéine se déroule : c'est la dénaturation. Les molécules protéiques vont se réassocient entre eux de manière anarchique : c'est la coagulation. Il se forme ainsi un réseau complexe constitué de plusieurs centaines de protéines déroulées. b) Le ph Acides et bases interviennent sur les liaisons ioniques des protéines. Exemple : l attendrissement des viandes, les marinades, le carpaccio (par dénaturation du collagène), les yaourts (l acide lactique produit par les ferments lactiques, dénature les caséines du lait). 3) Propriété moussante-émulsifiante Blanc d œuf = albumine + eau Le fouet dénature les protéines et incorpore de l air dans la solution d albumine 4
Les protéines dénaturées s insèrent à l interface air/eau et forment un film qui stabilise la mousse 4) Valeur nutritionnelle Les protides sont fournisseurs d énergie. 1 g de protide sera transformé par l organisme en 17 KJ (1KJ = 4.18 Kcal) Exercice Pour un homme de 80 kg, il faut 80 g de protéines par jour. - Calculer la quantité d énergie apportée par ces protéines. - Un steak contenant 20% de protéines, apporte 25% de cet apport journalier. Calculer la quantité de steak (en gramme) à consommer pour assurer l apport journalier. Un steak contenant 20% de protéines, c'est-à-dire : 20 g de protéines pour 100 g de steak, Un steak de 100g apporte 20 g de protéine et un homme de 80 kg à besoin de 80 g de protéines par jour. Il lui faut donc manger 4 steaks de 100 g soit 400 g de steak. III) QUALITÉ DE LA RATION PROTIDIQUE. A partir du document 1, indiquer ce qui détermine la qualité des protéines. Certaines aliments comme la viande, le poisson contiennent des protéines de bonne qualité : c est à dire que ces protéines contiennent beaucoup de ces acides aminés essentiels. D autres aliments sont riches en protéines, les légumes secs, mais ont des protéines de qualité médiocre : c est le cas des légumes secs. Les protéines de meilleure qualité sont trouvés dans les œufs : c est l ovalbumine. La protéine de l'œuf a été choisie comme protéine de référence car elle constitue le standard du parfait équilibre en acides aminés. Il faut dans notre alimentation assurer une complémentation protidique, c est à dire fournir à l organisme dans une même journée des aliments qui lui amèneront différentes protéines qui couvriront l apport en acides aminés essentiels. 5