1.4 Les Enzymes, Des Biomolécules Aux Propriétés Catalytiques – Svt Au Lycée / Maison D Hote Haut Rhin
Première SVT Cours: Les enzymes, des biomolécules aux propriétés catalytiques Les protéines enzymatiques sont des catalyseurs de réactions chimiques spécifiques dans le métabolisme d'une cellule. La structure tridimensionnelle de l'enzyme lui permet d'interagir avec ses substrats et explique ses spécificités en termes de substrat et de réaction catalytique. On peut classer les protéines issues de l'expression des gènes en deux catégories: les protéines de structure (matériaux de construction) et les protéines de fonction. Les enzymes sont des protéines de fonction qui interviennent dans les réactions chimiques au sein des cellules. C'est l'équipement enzymatique de la cellule issue de l'expression d'une partie du génome qui lui permet d'effectuer une fonction précise. C'est la différenciation cellulaire. A Le rôle des enzymes dans le métabolisme Les enzymes sont des biomolécules, c'est-à-dire des molécules synthétisées par les êtres vivants. Elles interviennent dans les réactions biochimiques qui se déroulent à l'intérieur d'un être vivant, donc dans le métabolisme.
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QCM n 1390 vu le 23-05-2022 (09:54). Thème 1 - Transmission, variation et expression du patrimoine génétique Les enzymes sont des molécules qui catalysent des réactions métaboliques. Elles augmentent la vitesse de transformation sans figurer dans l'équation de la réaction et sans modifier la composition du système à l'état final. Elles fonctionnent à la température du corps, c'est pourquoi on parle de « biocatalyseur ». Les enzymes sont nécessaires au métabolisme des cellules car à 37°C les réactions chimiques seraient trop lentes pour apporter aux cellules ce dont elles auraient besoin.
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Le bon fonctionnement des enzymes est donc essentiel pour un bon métabolisme. Chaque cellule spécialisée possède un contenu enzymatique qui lui est propre et qui permet d'assurer ses fonctions et son métabolisme: les enzymes sont donc des marqueurs de la spécialisation des cellules. Mode d'action des enzymes La courbe présentant la concentration du produit en fonction du temps permet de calculer la vitesse initiale de la réaction enzymatique. La courbe présentant la vitesse initiale de la réaction enzymatique en fonction de la concentration en substrat présente un plateau pour les fortes concentrations de substrat (Vmax de l'enzyme). La réaction enzymatique ne peut pas être plus rapide, même en ajoutant du substrat. Cette Vmax indique que les enzymes sont toutes occupées par un substrat. Il y a donc une relation étroite entre enzyme et substrat par formation d'un complexe enzyme-substrat. Une région particulière de l'enzyme, le site actif, permet de former le complexe enzyme-substrat et de réaliser la catalyse.
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Elles permettent d'accélérer ces réactions chimiques: ce sont des biocatalyseurs. Le métabolisme est l'ensemble des réactions biochimiques qui se déroulent à l'intérieur d'un être vivant pour lui permettre de se maintenir en vie, de se reproduire, de se développer et de répondre aux stimuli de son environnement. On distingue deux types de réactions biochimiques: le démontage (catabolisme); l'assemblage (anabolisme) de molécules. Les enzymes interviennent dans ces réactions biochimiques. Les enzymes sont des catalyseurs très efficaces. La durée de la réaction est de 0, 001 s. B Le mode d'action des enzymes Une enzyme catalyse la transformation d'un substrat (S) en produit (P). La catalyse désigne le phénomène d'accélération d'une réaction chimique. Le substrat désigne une molécule qui subit une réaction biochimique catalysée par une enzyme. Le produit est la molécule issue d'une réaction biochimique catalysée par une enzyme. \text{E} + \text{S}\ce{->}\text{E} - \text{S}\ce{->}\text{E + P}\\\\\text{E = enzyme; S = substrat de la réaction; P = produit de la réaction} L'enzyme fixe le substrat sur un site particulier, le site actif.
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Le complexe enzyme substrat formé, la réaction chimique a lieu puis l'enzyme libère le ou les produits formés. L'enzyme n'étant pas modifiée par la réaction, elle est immédiatement disponible pour fixer un autre substrat. Une enzyme peut transformer un millier de molécules de substrat en une seconde. Le cycle catalytique d'une enzyme II La double spécificité des enzymes Les enzymes présentent une double spécificité: la spécificité de substrat et la spécificité d'action. A La spécificité de substrat des enzymes Les enzymes présentent une spécificité de substrat: la forme du site actif de l'enzyme conditionne la spécificité du substrat. La reconnaissance et la fixation du substrat sur le site actif de l'enzyme se fait par complémentarité de forme: on parle de modèle « clé-serrure ». C'est la forme du site actif qui conditionne la spécificité de substrat. Seule une molécule qui s'emboîte parfaitement peut être fixée dans le site actif. B La spécificité d'action des enzymes Les enzymes présentent une spécificité d'action, elles ne peuvent catalyser qu'une réaction.
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L'enzyme libère le produit. Après avoir libéré le produit, l'enzyme est disponible pour fixer un autre substrat. Le produit libère le substrat.
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