Les protéines enzymatiques : agents de la catalyse

Les protéines
enzymatiques : agents
de la catalyse
Les rôles des protéines dans la réalisation des phénotypes sont
variés. Parmi celles-ci, il existe les enzymes qui interviennent
dans des réactions de catalyse c’est-à-dire qu’elles accélèrent
le déroulement d’une réaction.
Problématique : Quelles sont les particularités des enzymes et
comment interviennent-elles dans la réalisation du phénotype ?
I. Les enzymes, des biocatalyseurs
Les réactions chimiques du métabolisme sont possibles grâce à
des protéines particulières, les enzymes. Celles-ci :
• permettent aux réactions du métabolisme de se dérouler à
une vitesse élevée aux conditions de température et de pH
du vivant, ce sont des catalyseurs biologiques,
• elles agissent en faible concentration,
• elles sont intactes à la fin de la réaction.
II. La relation entre l’enzyme et son substrat
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Les modalités d’action de l’enzyme
Les enzymes possèdent une configuration spatiale qui est
importante pour leur bon fonctionnement, en particulier au
niveau du site actif, lieu de catalyse du substrat. Cette surface
est composée :
• d’une zone de liaison au substrat,
• d’une zone catalytique où le substrat est transformé.
Les enzymes ont chacune une double spécificité : elles
catalysent une réaction particulière avec une molécule
spécifique, le substrat. Lors de la réaction, les enzymes
s’associent de manière réversible avec leur substrat et forment
le complexe enzyme-substrat :
E + S ↔ ES
L’activité catalytique de la réaction entraîne la transformation du
substrat en produits : ES → E + P
1
+ P
2
L’enzyme est intacte à la fin de la réaction et peut de nouveau
agir sur un substrat.
!"
Les conditions de la catalyse enzymatique
L’activité enzymatique s’évalue en mesurant la vitesse de la
réaction c’est-à-dire la quantité de produit formée en fonction
du temps. Elle varie en fonction de la quantité de substrat pour
une concentration d’enzyme donnée. L’enzyme est saturée
quand la Vmax est atteinte c’est-à-dire quand tous les sites
actifs des enzymes présentes sont occupés par des molécules
de substrat.
III. L’influence de l’environnement sur le
fonctionnement enzymatique
L’activité d’une enzyme dépend de certains facteurs de
l’environnement comme la température et le pH.
Chaque enzyme a une activité maximale pour une valeur
donnée de température, on parle de température optimale,
ainsi qu’une valeur donnée de pH, le pH optimum.
A basse température, l’enzyme est inactive, à haute
température elle est dénaturée c’est-à-dire qu’elle a sa
structure spatiale modifiée.
Pour des pH trop inférieurs ou supérieurs au pH optimum, il y a
également dénaturation de l’enzyme.
IV. Réalisation du phénotype
En permettant la réalisation de nombreuses réactions dans
l’organisme, les enzymes contribuent par leur activité à la
réalisation du phénotype. En effet, les produits issus de ces
réactions entrent directement dans la structure ou le
fonctionnement de l’organisme.
Les enzymes sont des biocatalyseurs des réactions du
métabolisme. Leur action dépend de leur structure spatiale qui
peut être modifiée soit par des changements de leur séquence
des acides aminés, soit par des conditions du milieu.
Leur activité contribue à la réalisation des phénotypes de
l’organisme.
Schéma bilan
MemoPage.com SA © / 2006 / Auteur : Géraldine Bridon