INTRODUCTION
L’organisme et chacune de ses cellules fonctionne grâce à des réactions chimiques dont l’ensemble forme le métabolisme.
Les métabolismes varient d’une cellule à une autre, notamment en fonction des adaptations de la structure des cellules (leur forme, leurs organites et les molécules qu’elles possèdent)
- Comment ces réactions chimiques se déroulent-elles ?
- Comment expliquer les différences de métabolisme d’une espèce à l’autre et même d’un individu à l’autre ?
I- Le fonctionnement des enzymes
A- Les enzymes, des catalyseurs efficaces
Les enzymes sont des molécules de la famille des protéines, qui catalysent des réactions chimiques normalement trop lentes pour être compatibles avec la vie. Catalyser signifie qu’elles accélèrent les réactions chimiques, sans en modifier le bilan. Les enzymes ne sont pas modifiées par la réaction.
Comme toutes les protéines, ce sont des assemblages (= séquences) de molécules plus petites : les acides aminés.
Cette chaine d’acide aminés est repliée de manière particulière pour chaque protéine, ce qui donne à chaque protéine une forme tridimensionnelle spécifique.
Chez les enzymes, la forme 3D forme une « poche », appelée site actif constituée de quelques acides aminés, dans laquelle vient se fixer le réactif de la réaction catalysée, qu’on appelle le substrat.
Plus précisément le substrat se fixe sur les quelques acides aminés formant le site de fixation du site actif
La liaison du substrat au site actif forme un complexe enzyme-substrat.
D’autres acides aminés du site actif (le site catalytique du site actif) vont permettre la réalisation de la réaction chimique : le substrat est transformé en produits, qui se séparent rapidement de l’enzyme.
L’enzyme n’est pas modifiée et peut à nouveau agir sur une autre molécule de substrat.
Schéma du mécanisme de la catalyse enzymatique
Ces réactions chimiques se déroulent dans des conditions de température compatibles avec la vie (on dit que les enzymes sont des biocatalyseurs)
B- Les enzymes, des catalyseurs spécifiques
Du fait de leur structure 3D et des acides aminés qui composent leur site actif, chaque enzyme ne peut fixer qu’un seul type de substrat : Les enzymes sont donc spécifiques à un seul substrat.
De plus, les enzymes ne peuvent réaliser qu’une seule réaction chimique : elles ont donc une spécificité d’action.
Deux enzymes différentes agissant sur le même substrat donneront donc obligatoirement des produits différents.
On dit que les enzymes ont une double-spécificité, de substrat et d’action.
