Chapitre 8 : Les enzymes des biomolécules aux propriétés catalytiques
Les enzymes sont des protéines issues de l'expression génétique des cellules. Elles sont indispensables aux réactions et à la vie des cellules.
Leurs propriétés permettent par ailleurs des applications dans des domaines très variés : les enzymes des levures sont aujourd'hui très utilisées en boulangerie ou dans la production des vins.
1) Les propriétés des enzymes
Les enzymes sont des protéines qui accélèrent la vitesse des réactions normalement possibles dans des conditions compatibles avec le vivant (température, pH). Au cours d’une réaction, une enzyme catalyse la transformation d’un ou de plusieurs réactifs, nommés substrats, en produit(s). Par ailleurs, elles agissent à faible concentration et se retrouvent intactes en fin de réaction.
Les enzymes jouent des rôles clés très divers dans le fonctionnement des cellules, au sein de celles-ci comme à l’extérieur, et dans celui des organismes au sein desquels on les rencontre.
2) Mode d'action des enzymes et spécificité
La vitesse d’une réaction enzymatique est maximale au début de celle-ci : on parle de vitesse initiale de la réaction (Vi). Pour une quantité d’enzyme donnée, cette vitesse augmente proportionnellement à la quantité de substrat et ce, jusqu’à un certain seuil (Vmax) : la vitesse initiale de la réaction n’augmente plus même si la quantité de substrat augmente.
Au cours de la réaction, l’enzyme s’associe transitoirement à un ou des substrats, ce qui forme un complexe enzyme-substrat(s). Cette association est indispensable à la transformation du substrat en produit qui, une fois formé, se détache de l’enzyme. L’enzyme seule, et toujours intacte, peut alors catalyser la transformation d’autres molécules de substrats disponibles.
Au cours d’une réaction, l’enzyme ne peut se lier qu’à un type de substrat et elle ne peut catalyser qu’un type de réaction sur celui-ci. On dit que les enzymes possèdent une double spécificité : la spécificité de substrat et la spécificité d’action.