Nous expliquons ce que sont les enzymes et leur structure. Aussi, comment ces protéines sont classées et comment elles agissent.
Que sont les enzymes ?
Les enzymes sont appelées un ensemble de protéines chargées de catalyser (déclencher, accélérer, modifier, ralentir et même arrêter) diverses réactions chimiques , chaque fois qu’elles sont thermodynamiquement possibles. Cela signifie qu’il s’agit de substances régulatrices dans le corps des êtres vivants , abaissant généralement l’ énergie initiale nécessaire pour démarrer la réaction.
Les enzymes sont indispensables à la vie et catalysent environ 4000 réactions chimiques connues , à condition que les conditions de pH , de température ou de concentration chimique soient stables , car les enzymes, étant des protéines, peuvent aussi se dénaturer et perdre leur efficacité.
La première enzyme a été découverte au milieu du XIXe siècle par Anselme Payen et Jean-François Persoz, bien que les expériences de fermentation de Louis Pasteur aient déjà pressenti la présence d’une substance organique « accélérateur » dans ces processus, qui à l’époque étaient considérés comme purement chimiques. .
Les enzymes sont aujourd’hui largement connues et en fait utilisées par diverses industries humaines ( alimentaire , chimique , agricole, pétrolière, etc.), en plus d’être une partie essentielle des composants qui maintiennent l’équilibre interne de notre corps , accélérant les réactions nécessaires (telles que comme ceux qui fournissent de l’énergie), en activant et en désactivant d’autres de manière sélective (comme le font les hormones) et un mélange hétéroclite, etc.
Voir aussi: Biomolécules
Structure enzymatique
La plupart des enzymes sont constituées de protéines globulaires de taille très variable : des monomères de 62 acides aminés, à d’énormes chaînes d’environ 2 500. Cependant, seuls quelques-uns d’entre eux sont directement impliqués dans la catalyse de la réaction, connue sous le nom de centre actif .
La séquence dans laquelle tous ces acides aminés sont assemblés détermine la structure tridimensionnelle de l’enzyme, qui dicte également sa fonction spécifique. Parfois, cette structure possède également des sites pour attirer des cofacteurs, c’est-à-dire d’autres substances dont l’intervention est nécessaire pour produire l’effet recherché.
Les enzymes sont hautement spécifiques, c’est-à-dire qu’elles ne réagissent avec rien et ne participent à aucune réaction. Ils ont une tâche biochimique très ponctuelle et précise, qu’ils effectuent avec un très faible pourcentage d’erreurs.
Classement des enzymes
Les enzymes sont classées en fonction de la réaction spécifique qu’elles catalysent, comme suit :
- Oxydoréductases. Ils catalysent des réactions d’oxydo-réduction, c’est-à-dire des transferts d’ électrons ou d’ atomes d’hydrogène d’un substrat à un autre. Des exemples de ceux-ci sont les enzymes déshydrogénase et c oxydase.
- Transférases. Ils catalysent le transfert d’un groupement chimique spécifique autre que l’hydrogène, d’un substrat à un autre. Un exemple de ceci est l’enzyme glucokinase.
- Hydrolases. Ils traitent des réactions d’ hydrolyse (dégradation des molécules organiques par les molécules d’ eau ). Par exemple, la lactase.
- Lyases. Enzymes qui catalysent la décomposition ou la soudure des substrats. Par exemple, l’acétate décarboxylase.
- Isomérases. Ils catalysent l’interconversion des isomères, c’est-à-dire qu’ils convertissent une molécule en sa variante géométrique tridimensionnelle.
- Ligas. Ces enzymes catalysent des réactions spécifiques de liaison au substrat en hydrolysant simultanément les nucléotides triphosphates (tels que l’ATP ou le GTP). Par exemple, l’enzyme carboxylase privée.
Comment fonctionnent les enzymes ?
Les enzymes peuvent fonctionner de différentes manières, mais toujours en abaissant l’énergie d’activation d’une réaction chimique, c’est-à-dire la quantité d’énergie nécessaire pour la démarrer. Ces différents modes sont :
- mettre en scène L’énergie d’activation est réduite en créant un environnement propice à la réaction, par exemple en modifiant les propriétés chimiques du substrat par des réactions avec sa propre couche d’acides aminés.
- Promouvoir la transition. L’énergie de transition est réduite sans modifier le substrat, c’est-à-dire en créant un environnement avec des charges optimales pour que la réaction se produise.
- Donnez un itinéraire alternatif. Dans ce cas, les enzymes réagissent avec le substrat pour générer un complexe ES (Enzyme/Substrate) qui « saute des étapes » dans le chemin ordinaire de la réaction, réduisant le temps nécessaire pour qu’elle se produise.
- Augmentez la température. Dans certains paramètres, l’action enzymatique peut être accélérée par une augmentation des niveaux d’énergie thermique , donnée par des réactions exothermiques parallèles .
