Activité catalytique des enzymes

une réaction chimique nécessite généralement la rencontre de molécules dont certains atomes, grâce à leur proximité, peuvent intéragir; il s'ensuit soit la cassure des molécules, soit leur polymérisation

au sein de l'organisme, toutes les réactions chimiques liées à la vie se réalisent spontanément à très haute température; cependant la température nécessaire est incompatible avec la vie; des catalyseurs sont donc nécessaires, ce sont les enzymes (réactions 10^16 fois plus rapides)

les enzymes sont produites par des êtres vivants et sont compatibles avec la vie: ce sont des biocatalyseurs; elles catalysent aussi bien des réactions de dégradation que de synthèse -> interviennent indirectement sur les phénotypes

elles ont cinq propriétés:
_elles agissent à faible concentration
_chaque type d'enzymes n'agit que sur un type de molécules (appelé substrat) -> spécificité de substrat
_chaque type d'enzymes ne catalyse qu'un type de réactions -> spécificité d'action
_elles accélèrent la transformation d'une molécule en d'autres (produits de la réaction)
_elles se retrouvent intactes à la fin de la réaction, et peuvent donc intéragir de nouveau avec le substrat

enzyme + substrat -> enzyme + produits

Le complexe enzyme-substrat

Influence de la concentration en substrat



l'activité enzymatique s'évalue en mesurant la vitesse de réaction, c'est-à-dire la quantité de produit qui apparaît au cours de la réaction

quand on augmente la quantité de substrat (sans changer la concentration en enzymes), la vitesse augmente et atteint à partir d'une certaine valeur de concentration une valeur maximale

la courbe valide l'hypothèse que l'enzyme se lie de manière complémentaire avc son substrat

E + S -> cplx E/S -> E + P

chaque molécule d'enzyme se combine à une molécule de substrat; ce complexe se dissocie dès que la réction a eu lieu; le produit est alors libéré

la vtesse maximale est atteinte quand toutes les molécules d'enzymes sont complexées au substrat: il y a saturation


La spécificité des enzymes

les modifications de la structure spaciale des enzymes modifie leur activité -> l'activité dépend de la structure spatiale

l'endroit où le substrat de fixe à l'enzyme est le site actif

le site actif (quelques aa) a une forme complémentaire de celle du substrat, ce qui permet les intéractions enzyme-substrat

le site actif a deux parties:
_le site de reconnaisance (fixation du substrat)
_le site catalytique (responsable de l'action)
->double spécificité (de substrat et d'action)

Action de l'environnement sur l'activité enzymatique

les enzymes agissent dans certaines conditions (température, pH...); les conditions optimales sont celles du milieu cellulaire où se trouve l'enzyme (ex: pH acide pour les enzymes digestives, car le milieu gastrique est acide)

l'enzyme est inactivée à basse température (car agitation moléculaire faible) et se dénature irrémédiablement à haute température (les enzymes, comme toutes les protéines, sont thermolabiles)

pour le pH, la valeur optimale est propre à l'enzyme; au-delà de cette valeur, la configuration de l'enzyme est modifiée -> elle n'a plus d'activité