Cours sur les enzymes, des biomolécules aux propriétés catalytiques

Thème 1 : La Terre, La vie et l’organisation du vivant.

Chapitre 2 : Les enzymes, des biomolécules aux propriétés catalytiques.

Les enzymes sont des protéines issues de l’expression génétique des cellules.

Elles sont indispensables au métabolisme et à la vie des cellules car elles permettent de réaliser les réactions chimiques produisant la matière organique et l’énergie cellulaire.

I. Les enzymes, des biocatalyseurs spécifiques.

A. L’action enzymatique : un exemple la Glucose oxydase déshydrogénase.

Les enzymes sont des protéines qui accélèrent la vitesse de réactions qui pourraient se faire sans leur présence. Ces réactions chimiques sont alors réalisées dans des conditions compatibles avec le vivant (température et pH).

Au cours d’une réaction, une enzyme catalyse la transformation d’un ou plusieurs réactif(s), nommé également substrat(s), en produit(s).

Par ailleurs, elles agissent à faible concentration se retrouvent intactes en fin de réaction, elles sont donc réutilisables mais finissent par perdre leur efficacité, il faut donc maintenir leur renouvellement dans une cellule par les processus d'expression du patrimoine génétique (transcription et traduction). Les enzymes sont des biocatalyseurs.

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B. La double spécificité des enzymes.

Les enzymes sont des protéines, c’est-à-dire une chaîne(s) d’acides aminés qui se replie dans l’espace. Cette structure tridimensionnelle ménage l’existence d’un site actif permettant par complémentarité spatiale, la fixation temporaire du substrat et la réalisation de la réaction. Une mutation dans l'ADN entraînant une modification dans la succession des acides aminés, rend donc la réaction impossible ou diminue son efficacité. 

Une enzyme est doublement spécifique :

Une enzyme ne peut catalyser qu’un seul type de réaction, c’est la spécificité d’action. Cette spécificité est liée à une propriété du site actif qui transforme le substrat grâce à des acides aminés qui interagissent avec ce dernier. Ces acides aminés sont appelés des acides aminés catalytiques.

Une enzyme ne peut catalyser une réaction que sur un seul type de substrat, c’est la spécificité de substrat. La fixation du substrat se fait grâce à des acides aminés qui le reconnaissent. Ces acides aminés sont appelés acides aminés de liaison, ils appartiennent à un site de reconnaissance.

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