Notions à connaître au préalable

1. La force ionique d'une solution

La présence d'ions dans une solution peut modifier diverses caractéristiques physico-chimiques de ladite solution : par exemple la température de congélation du solvant . La nature chimique de l'ion n'a pas en soi d'importance, c'est sa concentration et sa charge électrique qui sont les facteurs influants.
La force ionique est la grandeur qui permet de caractériser ces facteurs. Elle est définie par :

µ (mu) = C₁ z₁² + C₂ z₂² + C₃ z₃² + ….

C₁ est la concentration molaire de l'ion 1, z₁ est la charge (valence) de l'ion 1.

Pour décrocher des acides aminés (ou des protéines) d'une résine échangeuse d'ions, on augmente la force ionique du tampon d'élution.

Exercices : 1, 2

2. La charge électrique des protéines - Le point isoélectrique

Le comportement acide-base des protéines influe directement sur leurs propriétés en solution. Les groupes ionisables des chaînes latérales des résidus aminoacyls situés à la surface de la protéine sont influencés par le pH du milieu. La charge électrique nette des protéines varie donc en fonction du pH. Le pH pour lequel la charge nette est nulle est appelé point isoélectrique (pI).
Les protéines ont des pI qui couvrent une large échelle de pH.

Quelques exemples de pI de protéines :

Exercices : 3, 4

3. La structure tertiaire des protéines

Dans la chaîne peptidique, des portions d'environ dix résidus adoptent une configuration donnée : hélice alpha ou feuillet bêta. Il en résulte qu'une protéine est constituée par une succession de parties en hélices ou en feuillets, séparées par des fragments en pelotes statistiques. La chaîne est donc repliée maintes fois. Les changements de direction dans la chaîne sont assurés par les coudes.
Certaines protéines, comme la myoglobine, sont constituées essentiellement d'hélices ; d'autres protéines sont constituées essentiellement de feuillets , c'est le cas des anticorps ; d'autres enfin sont des assemblages de parties en hélices et en feuillets. En général 60 à 70% des protéines ont une stricte organisation spatiale, le reste de la molécule est sous forme de pelote statistique.

Exercices : 5, 6