Les enzymes, des biomolécules aux propriétés catalytiques

Les protéines enzymatiques sont des catalyseurs de réactions chimiques spécifiques dans le métabolisme d’une cellule.

La structure tridimensionnelle de l’enzyme lui permet d’interagir avec ses substrats et explique ses spécificités en termes de substrat et de réaction catalytique.

Diaporama du chapitre "Les enzymes, des biomolécules aux propriétés catalytiques"

Activité : la spécificité des enzymes

Activité : la vitesse de réaction enzymatique (lien vers le modèle utilisé)

Activité : le fonctionnement des enzymes en fonction de la température

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Les enzymes sont des protéines, elles sont donc le résultat de l’expression des gènes (transcription + maturation + traduction).

Les enzymes sont des catalyseurs : elles accélèrent les réactions chimiques. Elles permettent de transformer un (ou des) substrat(s) en un (ou des) produit(s).

Une enzyme est spécifique de son substrat (spécificité de substrat), par exemple :

• l’amylase est spécifique de l’amidon ;

• alors que la maltase est spécifique du maltose.

Une enzyme est spécifique d’une réaction chimique (spécificité d’action), par exemple :

• l’amylase est spécifique de l’hydrolyse de l’amidon en maltose ;

• alors que la maltase est spécifique de l’hydrolyse du maltose en glucose.

La vitesse de la réaction catalysée par une enzyme varie selon plusieurs paramètres :

• la concentration en substrat : plus elle est forte, plus la vitesse de réaction est importante (forte au début de la réaction, faible voire nulle en fin de réaction).

• la concentration d’enzyme : plus les enzymes sont nombreuses, plus elles peuvent réaliser un grand nombre de réaction et plus la vitesse est importante.

La structure 3D d’une enzyme expliquent ses caractéristiques, une enzyme possède :

• un site de reconnaissance du substrat (ce qui explique sa spécificité de substrat) ;

• et un site catalytique (ce qui explique sa spécificité d’action).

Les enzymes sont indispensables à la vie des organismes et sont le résultats de la spécialisation cellulaire. Même si toutes les cellules possèdent la même information génétique (ADN), elles n’expriment pas toutes les mêmes gènes :

• certaines cellules buccales, expriment le gène de l’amylase et produisent l’amylase ;

• certaines cellules intestinales, expriment le gène de la maltase et produisent la maltase.

L’amylase et la maltase sont indispensables à l’humain car elles permettent de transformer l’amidon (présent dans le pain par exemple) en glucose (qui sera absorbé et rejoindra la circulation sanguine).

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