Contenu
- Qu'est-ce qu'un catalyseur?
- Enzyme: définition et découverte
- Bases de l'enzyme
- Activité enzymatique
- Enzymes bien connues
- Nomenclature Enzymatique
- Classes d'enzymes
Les enzymes sont des molécules, en particulier des protéines, qui accélèrent les réactions biochimiques en interagissant avec les ingrédients (réactifs et produits) sans les modifier de façon permanente. Ce processus de facilitation est connu sous le nom de catalyseet, partant, les enzymes elles-mêmes sont identifiées comme catalyseurs.
Les enzymes, comme beaucoup d’acteurs du monde de la microbiologie, peuvent avoir des noms longs et encombrants, presque tous qui se terminent par "-ase". Mais si vous connaissez le système formel dans lequel les enzymes sont nommées, vous pouvez percer beaucoup de mystères sur le fonctionnement d'une enzyme donnée sans savoir précisément quelle réaction cette enzyme catalyse.
Qu'est-ce qu'un catalyseur?
Familièrement, un catalyseur est toute entité qui améliore le flux, l'efficacité ou l'efficacité d'une entreprise donnée. Si vous êtes un entraîneur de basket-ball et que vous savez que mettre un joueur populaire dans le jeu enflammera la foule et l'équipe en général, vous misez sur la présence d'un catalyseur.
Les catalyseurs humains font bouger les choses et ont tendance à faire en sorte que les gens qui les entourent aient l'air aussi compétents que possible. De la même manière, les catalyseurs biologiques peuvent rendre presque automatiques certains processus biochimiques, alors qu'en réalité, ces processus échoueraient et échoueraient dans le sens d'une conclusion non assurée en l'absence de l'enzyme.
Les catalyseurs ne sont souvent pas inscrits dans la formule de la réaction chimique à laquelle ils participent, car, par définition, un catalyseur est inchangé par rapport à sa forme d'origine à la fin de la réaction.
Enzyme: définition et découverte
Vers la fin des années 1870, il était devenu évident que quelque chose dans la levure pouvait provoquer la transformation de sources de sucre en boissons alcoolisées beaucoup plus rapidement que ce qui pouvait se produire spontanément, et que le même principe de fermentation appliqué au vieillissement du fromage.
Restés seuls dans de bonnes conditions, certains types de fruits en décomposition peuvent éventuellement entraîner la formation d'alcool éthylique. L'ajout de levure, cependant, non seulement accélère la fermentation, mais introduit également à la fois une prévisibilité et une mesure de contrôle dans l'ensemble de la réaction chimique.
"Enzyme" vient du grec pour "avec de la levure". Tel qu'utilisé aujourd'hui, il fait référence à biologique des catalyseurs dans des organismes ou des substances produites à la fois par et pour le bénéfice d'un système vivant.
Bases de l'enzyme
La fonction principale de toutes les enzymes est de catalyser les processus métaboliques qui se produisent dans une cellule. Une définition plus formelle de l'enzyme spécifie que l'enzyme doit non seulement agir sur les réactions au sein d'une cellule vivante, mais également avoir été créée par un organisme - le même ou un autre.
Les enzymes individuelles peuvent être décrites en termes de spécificité. C’est une mesure de l’exclusivité des relations entre les enzymes et leur substrat ou substrats. Les substrats sont les molécules auxquelles les enzymes se lient, généralement les réactifs. Lorsqu'une enzyme ne se lie qu'à un substrat dans une réaction, cela implique absolu spécificité. Lorsqu'il peut se lier à un certain nombre de substrats différents mais chimiquement similaires, l'enzyme a groupe spécificité.
Activité enzymatique
L'efficacité des enzymes - c'est-à-dire leur capacité à modifier les réactions qu'elles visent par rapport aux conditions neutres - dépend de nombreux facteurs. Ceux-ci incluent la température et l’acidité, qui affectent la stabilité de toutes les protéines, pas seulement des enzymes.
Comme vous vous en doutez, augmenter la quantité de substrat peut augmenter la vitesse de la réaction, tant que l'enzyme n'est pas déjà "saturée"; à l'inverse, l'ajout d'enzymes peut accélérer une réaction à un niveau donné de substrat et peut permettre d'ajouter plus de substrat sans se heurter à un plafond de production.
La vitesse de disparition du substrat (et de l'apparence du réactif) dans les réactions impliquant des enzymes n'est pas linéaire, elle a plutôt tendance à ralentir à mesure que la réaction s'achève. Ceci est représenté sur un graphique de la concentration en fonction du temps par une pente descendante qui devient plus progressive au fil du temps.
Enzymes bien connues
Presque n'importe quelle liste d'enzymes contenant les enzymes les plus connues et les mieux étudiées est presque certainement dotée de catalyseurs dans la glycolyse, le cycle de l'acide citrique (c.-à-d. Le Krebs ou l'acide tricarboxylique), ou les deux. Ces processus, qui consistent chacun en de multiples réactions individuelles, impliquent la décomposition du glucose en pyruvate dans le cytoplasme cellulaire et la conversion du pyruvate en une série tournante d’intermédiaires permettant à la respiration aérobie de se produire.
Deux enzymes impliquées dans la partie précoce de la glycolyse sont glucose-6-phosphatase et phosphofructokinase, tandis que citrate synthase est un acteur majeur du cycle de l'acide citrique.
Pouvez-vous prédire ce que ces enzymes pourraient faire en fonction de leurs noms? Sinon, réessayez dans environ cinq minutes.
Nomenclature Enzymatique
Le nom d’une enzyme n’est peut-être pas facile à dire, mais c’est le coût de la chimie. La plupart des noms sont composés de deux mots, le premier identifiant le substrat sur lequel agit l’enzyme et le second signalant le type de réaction impliqué (pour plus de détails sur ce second attribut dans la section suivante).
Bien qu'un nombre écrasant de noms d'enzymes finissent par "-ase", un certain nombre de noms importants et bien étudiés ne le sont pas. Toute liste d’enzymes relatives à la digestion humaine comprendra trypsine et pepsine. Le suffixe enzymatique "-ase" ne signifie toutefois en soi rien de plus que le fait que la protéine en question est en fait une enzyme et ne traite pas des détails fonctionnels.
Classes d'enzymes
Il existe six grandes classes d'enzymes, séparées en catégories en fonction de leur fonction. La plupart de ces classes incluent également des sous-classes. Leurs noms sont utiles pour déterminer ce qu’ils font, mais seulement si vous connaissez un peu de grec ou de latin.