La protéine : Un macronutriment essentiel pour notre santé

Publié par Vincent Pecou le

La protéine : Macronutriment essentiel pour notre santé

La protéine : Macronutriment essentiel pour notre santé

La protéine : Macronutriment essentiel pour notre santé

  Dans le monde du sport, le terme de protéines revient régulièrement. Ces molécules font l’objet de nombreux débats, discussions, études. Toutefois, pour une communauté moins aguerrie à la recherche et au blabla scientifique, il convient de répondre à diverses interrogations. Dans cet article, vous allez tout savoir (ou presque) sur la protéine et pourquoi ce macronutriment est si essentiel pour notre santé.

Qu’est-ce qu’une protéine ?

  Une protéine est une molécule composée d’une chaîne d’au-moins cinquante acides aminés. Ceux-ci sont de plus petites molécules, au nombre de vingt, dont neuf essentiels que le corps ne synthétise pas de novo. Un acide aminé porte ce nom car cette molécule comprend une fonction acide, COO¯, et une fonction amine NH₂. Où C : atome de carbone ; O : atome d’oxygène ; N : atome d’azote ; H : atome d’hydrogène.

Pourquoi le corps a besoin de protéines ?

  Les protéines interviennent dans de nombreux domaines, par conséquent elles ont des fonctions diverses et variées.

Protéines et muscle (strié squelettique)

  

Schéma sarcomère protéine

La fonction du muscle est de produire un travail mécanique permettant un mouvement. Pour cela, il comprend un système contractile au sein des cellules. Celui-ci est dit myoplasme, composé de fibres musculaires (myofibrilles). Au sein d’un myoplasme on retrouve diverses successions de bandes claires et sombres ainsi que des stries. La partie contractile du myoplasme se nomme sarcomère.

En son sein, il y a deux filaments qui vont s’interpénétrer créant la contraction musculaire. Ces deux filaments sont faits de myosine et d’actine. L’actine et la myosine sont deux protéines. Par un certain mécanisme physiologique, les filaments de myosines vont se fixer sur l’actine et ’’réaliser un mouvement de coulissage’’. C’est de la sorte qu’à lieu la contraction musculaire.

Titine et dystrophine

Aussi, lorsqu’on étire un muscle, pourquoi ne se déchire-t-il pas ? Qu’est ce qui fait que l’intégrité des cellules est préservée ? C’est à nouveau une protéine qui entre en jeu, à savoir la titine. C’est une molécule élastique qui dans chaque demi-sarcomère relie les filaments de myosine à la strie z.

Par conséquent, le système contractile est préservé empêchant un étirement excessif. Enfin, une autre protéine rentre en jeu dans les cellules musculaires : la dystrophine. Elle permet la liaison du système contractile à la membrane de la cellule. De plus, d’autres protéines interviennent dans la jonction neuro-musculaire. Ainsi, comme vous l’avez compris, les fibres musculaires renferment de nombreuses protéines, toutes ayant un rôle bien précis.

Les enzymes

  Les protéines peuvent se fixer sur des récepteurs. On les nomme ligands. En effet, ces associations permettent l’enclenchement de différents mécanismes physiologiques. Lorsqu’une enzyme se lie à un ligand, celui-ci voit sa conformation modifiée. Dès lors, le mécanisme physiologique est déclenché.

Par ailleurs, une protéine à diverses fonctions et peut donc se fixer à d’autres ligands pour déclencher d’autres réactions. En ce sens, il y a une notion de compétition. En effet, plus une protéine liera fortement un ligand, moins fortement elle en liera d’autres. Concrètement les implications de l’association d’une protéine et d’un ligand sont nombreuses, de manière non-exhaustive : 

  • Reconnaissance de l’antigène par l’anticorps à la surface des globules blancs afin d’assurer la défense de l’organisme
  • Transport via le sang de l’oxygène par fixation sur l’hémoglobine (protéine du sang) 
  • Inhibition d’action 🡪 inhibition de la coagulation par  antithrombine pour éviter une thrombose (obstruction d’un vaisseau sanguin par un caillot dû à une coagulation
  • Signalétique cellulaire

      Qu'est ce qu'une enzyme ?

      Qu'est ce qu'une enzyme ?  Les enzymes sont des macromolécules biologiques de type protéique. Elles sont spécifiques et catalyses des réactions biochimiques. Autrement dit, elles accélèrent des réactions biologiques. Ceci est de l’ordre dix mille, cent mille, un milliard de fois plus rapide sous leur action. Leur raison d’être est que sans elles, les réactions biologiques sont trop lentes.

      De plus, elles fonctionnent par réactions en chaîne transformant le substrat en produit de manière quasi spontanée. Selon le type de réaction, une enzyme donnée catalysera la réaction. Une enzyme peut être spécifique à un ou plusieurs substrats. In vivo, un retour en arrière (état d’origine) se fait le plus souvent par une autre enzyme, une autre protéine.

      Par exemple, on retrouve l’action d’enzymes dans le cycle de Krebs. C’est un cycle permettant la fourniture d’énergie à partir de la glycolyse. Pour ne citer l’action que d’une seule enzyme, la LDH. Elle permet de transformer le lactate en pyruvate. Celui-ci rentre dans le cycle de Krebs et permet la production d’ATP (source d’énergie utilisable).

        La création de protéines

          De nouvelles protéines n’apparaissent pas au sein des cellules par magie. Nous allons voir ici par quels processus les protéines sont synthétisées.

        Au sein d’une cellule, il y a un noyau. Au cœur de ce noyau se trouve l’ADN. L’ADN renferme des gènes dans lesquels se trouvent toutes les informations biologiques d’une personne. Pour que l’information génétique soit perpétrée au fil du temps chez un individu, il faut répliquer l’ADN. Pour cela, des enzymes, les polymérases interviennent.

        De plus, l’action de ces différentes polymérases nécessitent l’intervention d’autres protéines afin d’assurer le bon fonctionnement de processus. Une fois que l’ADN est répliqué, il est réparé puis doit être transcrit. Commence alors, la phase de transcription. Le but de la transcription est de copier un des deux brins d’ADN sous la forme d’un brin d’ARN complémentaire.

        Différences entre ARN et ADN

        La création de protéines ADN ARN  Deux différences entre ADN et ARN : le nom tout d’abord. ADN pour acide désoxyribonucléique et ARN pour acide ribonucléique. L’ARN contient un ribose tandis que l’ADN n’en contient pas. Aussi, au sein de l’ARN la base thymine (T) que l’on retrouve en tant que constituant de l’ADN ne s’y trouve pas. En effet, celle-ci est remplacée par l’uracile, noté U. Une enzyme (encore), l’ARN polymérase va se positionner sur un des deux brins de l’ADN. Puis va lire ses bases (constituants de l’ADN) et va associer les bases correspondantes. Ceci va former l’ARN messager. A la suite de diverses autres interventions d’enzymes, l’ARN messager pourra être traduit.

        Le but de la traduction est de synthétiser des protéines. L’ARN messager est lu par un ribosome. Il est possible de l’associer à un appareil de lecture. Il va se positionner sur l’ARN et lire ses bases (désignées par des lettres) par groupe de trois. Un groupe de trois lettres s’appelle un codon. Pour chaque codon correspond un acide aminé.

        Le génome humain comprend soixante-quatre codons et vingt acides aminés. Par conséquent il y a des redondances, plusieurs codons codent pour un même acide aminé. Ceci permet d’assurer une stabilité du code génétique. En cas de dégénérescence d’un codon, un autre pourra coder pour le même acide aminé. Enfin, les acides aminés seront assemblés en protéines et seront adressées selon les besoins cellulaires.

        Quelques molécules protéiques connues...

          Les protéines sont nécessaires pour notre santé et notre corps en particulier, comme nous l’avons vu pour diverses fonctions : contraction des muscles, processus biochimiques, synthèse protéique entre autre. Aussi, il faut savoir que des molécules biens connues sont des protéines : 

        • L’hormone de croissance produit par l’hypophyse (structure cérébrale) qui agit au niveau du foie, des muscles, des os par l’intermédiaire de l’IGF (imuno growth factor)
        • L’aspartame qui est un édulcorant utilisé dans l’industrie agro-alimentaire pour son évocation sucrée
        • L’insuline composée de cinquante et un acides aminés. C’est une hormone hypoglycémiante faisant baisser le taux de glucose sanguin par stockage dans le foie, muscle et tissu adipeux. Elle est sécrétée par les îlots de Langhérans par le pancréas. 
        • Le collagène que l’on retrouve dans de nombreux tissus du corps humain. 
        • L’immunoglobuline G qui est un anticorps se fixant sur les protéines pathogènes 
        • L’hémoglobine A, protéine du sang

        Où se fournir en protéines ?

          Les protéines se retrouvent dans l’alimentation. La viande (blanche ou rouge), le poisson, certains végétaux contiennent en grande partie des protéines. Malgré la synthèse protéique décrite plus haut, le corps ne peut synthétiser tous les acides aminés.

        En effet, neuf acides aminés sont dits essentiels : le tryptophane, la lysine, la méthionine, la valine, la leucine, l’isoleucine, l’histidine, la phénylalanine et la thréonine. Ils portent ce nom puisque l’organisme ne peut les synthétiser de novo. Par conséquent il faut les apporter via l’alimentation. 

        Aussi, la digestibilité des aliments n’est pas la même. Par conséquent, manger un aliment riche en protéines mais difficilement digérable ne sera pas d’une grande efficace. Ceci en raison du fait que les protéines ne seront pas extraites et utilisées. Ci dessous, une infographie vous permettant de visualiser quels aliments apportent combien de protéines et une seconde pour visualiser la digestibilité des aliments. 

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        Où se fournir en protéines ?
        Où se fournir en protéines ? Digestibilité

        Protéine animale ou végétale à privilégier ?

          Le choix doit être fait en fonction de vos besoins et objectifs. Certains végétaux sont plus riches en protéines que la viande et poisson (spiruline, soja par exemple) pour 100g. Par contre, tous ne sont pas aussi digestes que la viande. Aussi, le coût financier n’est pas le même. En effet, les graines, la spiruline et d’autres sont plus onéreux au kilo que de la viande/poisson de super marché. Ainsi, seul vous pouvez faire le choix de vous orienter vers l’un ou l’autre voire combiner les deux. 

        Quand est-ce qu’il faut prendre des protéines ? Et combien de grammes par jour ?

        Quand est-ce qu’il faut prendre des protéines ? Et combien de grammes par jour ? Encore une fois, cela dépend du contexte et de vous. Pour un athlète de sport de force (haltérophilie, powerlifting) ou de bodybuilding, le taux peut monter au-delà de 3g / kg de masse corporelle selon le cycle. Aussi, pour des athlètes d’endurance (marathoniens, cyclistes etc…) les préconisations des instances sportives sont autour de 1,1 – 1,5g / kg de masse corporelle. Pour la population générale, est préconisé par l’ANSES, 0,9 g / kg de masse corporelle.

        Je ne préconiserai aucune indication à propos d’un apport en protéines pour des sportifs non professionnels puisque à ma connaissance aucune instance ne l’a fait. En revanche, je vous invite à vous faire suivre par un médecin professionnel de la nutrition.

        Grâce à cette démarche, un régime sera mis au point avec vous, selon votre sport et vos objectifs. Par ailleurs, la prise de protéines avant un entraînement en salle de musculation peut se faire aussi bien avant qu’après. Toutefois, si vous mangez avant l’entraînement veillez à laisser un temps suffisant pour la digestion. Cela garanti un meilleur confort et l’afflux sanguin ne sera concentré dans les organes responsables de la digestion.

        Après l’entraînement, veillez à apporter des acides aminés essentiels afin que la transcription et la traduction se déroulent de manière efficace. Il n’est pas gênant d’avoir un apport une ou deux heures après l’entraînement, toutefois, le plus tôt est le mieux.

        Conclusion sur les protéines

          L’assemblage d’acides aminés forme les protéines. Celles-ci jouent un rôle central dans le corps humain à travers différentes fonctions. La contraction musculaire est omniprésente dans la vie de tous les jours. Pour vous lever du lit le matin, vous avez besoin que vos muscles du dos, vos abdominaux et d’autres se contractent. Leur contraction est le résultat de deux filaments qui ‘’coulissent’’ l’un sur l’autre. Ces filaments sont des protéines.

        Pour divers processus biochimiques, des enzymes sont indispensables, et ce sont des protéines. Ne serait-ce que pour produire à nouveau des acides aminés il faut des enzymes donc des protéines. Les protéines sont partout. Ainsi, il va de soi qu’en apporter au corps via l’alimentation est primordial.

        D’autant plus que neuf acides aminés essentiels ne peuvent être synthétisés par l’organisme. Se priver de telles molécules c’est saboter son corps et aggraver sa santé. Ainsi, les protéines sont au cœur d’une multitude de fonctions et sont à considérer avec grande attention afin de capitaliser notre santé. 

        Vincent Pecou, préparateur physique

        Article écrit par Vincent Pecou, préparateur physique.

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