Hémoprotéine

Définition

Une hémoprotéine est une métalloprotéine qui possède un groupe prosthétique hémique, lié en permanence à des liaisons covalentes et non covalentes aux chaînes protéiques. Chez l'homme et l'animal, les hémoprotéines sont principalement synthétisées dans le foie.

Une molécule d'hémoprotéine (cytochrome c) :

Dans une hémoprotéine comme un cytochrome c, le groupe hème est au centre de la molécule avec l'atome de fer situé au centre actif de la protéine. Le cytochrome c est une protéine impliquée dans la chaîne de transport d'électrons mitochondriale, voie métabolique responsable de la synthèse de l'ATP.

Explications

La léghémoglobine est une hémoprotéine chez les plantes, notamment les légumineuses, qui vivent en symbiose avec des bactéries qui assurent la fixation biologique de l'azote comme les rhizobiums.

Structure

L'hémoprotéine est formée par de longues chaînes protéiques liées à un ou plusieurs groupes hèmes, et dans chaque groupe hème un atome de fer. La majorité des hémoprotéines sont constituées pour pouvoir participer aux réactions de réduction des oxydes, par le biais du changement de valence de l'atome de fer qu'elles possèdent.

Groupe hème

Le groupe hème est une structure plate qui a des propriétés apolaires et à son tour des charges négatives, donc un côté polaire, elle est insoluble dans l'eau car cette partie polaire est tournée vers l'extérieur.

Il est considéré comme un groupe prothétique constitué d'un atome de fer oxydé, généralement Fe²⁺, contenu dans un hétérocycle organique appelé porphyrine, formé de quatre molécules de pyrrole liées à un cycle plan par 4 ponts alpha-méthylène ou méthine.

Le fer est coordonné par quatre paires d'électrons des azotes de l'anneau de porphyrine.

Le groupe hème lui permet d'exécuter différentes fonctions qui ne peuvent être exécutées par des protéines sans métal lié, et le rôle de ce groupe est déterminé par le milieu créé par la disposition particulière de la structure tridimensionnelle de la protéine qui le contient.

Fonctions

Ces métalloprotéines ont des fonctions très spécifiques grâce au groupe hémique qu'elles possèdent, où selon la géométrie tridimensionnelle et le support créé, elles peuvent remplir les fonctions suivantes :

• Transport des gaz diatomiques, en particulier de l'oxygène dans le corps (bien qu'il provoque des changements conformationnels).
• Détection des gaz diatomiques en se liant à l'ion hème (bien que cela provoque des changements conformationnels).
• catalyse, où ils interviennent dans la dégradation des molécules.
• Ils interagissent en tant que protéines de transport dans le transport actif, étant ancrés aux membranes.
• Ils permettent d'avoir des liaisons oxygénées réversibles.
• Ils transfèrent des électrons grâce à l'ion hème qui sert de source ou de puits aux électrons.
• Modifier l'environnement immédiat du groupe heme.
• Colorer le sang, car il absorbe la lumière à la limite inférieure du spectre visible, lui donnant une couleur rouge.

Distribution du fer du corps humain dans les hémoprotéines

Un adulte en bonne santé a entre 3 et 4 grammes de fer, répartis comme suit :

• 80 % d'hémoglobine.
• 4 % de myoglobine;
• 1 % Autres hémoprotéines;
• 15 % de ferritine et d'hémosidérine.

Rôles

Les hémoprotéines ont diverses fonctions biologiques, notamment le transport de l'oxygène, qui est complété, notamment, par l'hémoglobine, la myoglobine, la neuroglobine, la cytoglobine et la leghémoglobine.

Quelques hémoprotéines comme les cytochrome P450s, cytochrome c oxydase, ligninases, catalase et les peroxydases, sont des enzymes. Ils activent souvent O₂ pour l'oxydation ou l'hydroxylation.

Les hémoprotéines permettent également le transfert d'électrons lorsqu'elles font partie de la chaîne de transport d'électrons. Le cytochrome a, le cytochrome b et le cytochrome c ont de telles fonctions de transfert d'électrons.

En rapport avec "hémoprotéine"

• hémoglobine

  

  L'hémoglobine est une hémoprotéine de sang avec une couleur rouge caractéristique qui transporte l'oxygène des organes respiratoires vers les tissus.

• myoglobine

  

  La myoglobine est un pigment voisin de l'hémoglobine présent dans une fibre, une fibre musculaire, au niveau du cytoplasme ou du sarcoplasme.

• apolipoprotéine

  

  Une apolipoprotéine est une protéine qui contient et transporte des lipides dans le sang. Elle est une hétéroprotéine amphipathique avec un groupe...

• apoprotéine

  

  Une apoprotéine est une partie protéique d'une hétéroprotéine, associée au groupement prosthétique pour former la protéine fonctionnelle.

Résumé simple

Une hémoprotéine est un type de protéine contenant un groupement hème, un composé riche en fer essentiel au fonctionnement de la protéine. Ce groupement hème permet à la protéine de fixer des gaz, tels que l'oxygène et le monoxyde de carbone, et intervient dans divers processus biologiques. Les hémoprotéines activent le transport de l'oxygène, le transfert d'électrons et la catalyse de réactions chimiques au sein des cellules. Parmi les exemples courants d'hémoprotéines, on peut citer l'hémoglobine, la myoglobine et le cytochrome c.