Enzymes: comment ils fonctionnent et ce qu'ils font

Table des matières

1. Les bases
2. Que font les enzymes?
3. Comment ils travaillent
4. Les conditions parfaites
5. Cofacteurs
6. Inhibition
7. Exemples

Les enzymes aident à accélérer les réactions chimiques dans le corps humain. Ils se lient aux molécules et les modifient de manière spécifique. Ils sont essentiels pour la respiration, la digestion des aliments, la fonction musculaire et nerveuse, parmi des milliers d'autres rôles.

Dans cet article, nous allons expliquer ce qu'est une enzyme, comment elle fonctionne et donner des exemples courants d'enzymes dans le corps humain.

Les bases

L'enzyme amylase (photo) décompose l'amidon en sucres.

Les enzymes sont constituées de protéines repliées en formes compliquées; ils sont présents dans tout le corps.

Les réactions chimiques qui nous maintiennent en vie - notre métabolisme - dépendent du travail effectué par les enzymes.

Les enzymes accélèrent (catalyser) réactions chimiques; dans certains cas, les enzymes peuvent provoquer une réaction chimique des millions de fois plus rapidement qu’elles ne l’auraient été.

UNE substrat se lie à la site actif d'une enzyme et est converti en des produits. Une fois que les produits quittent le site actif, l'enzyme est prête à se fixer sur un nouveau substrat et à répéter le processus.

Que font les enzymes?

Le système digestif - les enzymes aident le corps à décomposer les plus grandes molécules complexes en molécules plus petites, telles que le glucose, afin que le corps puisse les utiliser comme carburant.

Réplication de l'ADN - Chaque cellule de votre corps contient de l'ADN. Chaque fois qu'une cellule se divise, cet ADN doit être copié. Les enzymes aident dans ce processus en déroulant les bobines d'ADN et en copiant les informations.

Des enzymes hépatiques - le foie décompose les toxines dans le corps. Pour ce faire, il utilise une gamme d'enzymes.

Comment fonctionnent les enzymes

Verrouillage enzymatique et modèle de clé

Le modèle "lock and key" a été proposé pour la première fois en 1894. Dans ce modèle, le site actif d'une enzyme est une forme spécifique, et seul le substrat peut y entrer, comme un verrou et une clé.

Ce modèle a maintenant été mis à jour et s'appelle le modèle ajusté.

Dans ce modèle, le site actif change de forme lorsqu'il interagit avec le substrat. Une fois que le substrat est complètement verrouillé et dans la position exacte, la catalyse peut commencer.

Les conditions parfaites

Les enzymes ne peuvent fonctionner que dans certaines conditions. La plupart des enzymes du corps humain fonctionnent le mieux à environ 37 ° C - la température corporelle. À des températures plus basses, ils fonctionneront encore mais beaucoup plus lentement.

De même, les enzymes ne peuvent fonctionner que dans une certaine gamme de pH (acide / alcalin). Leur préférence dépend de l'endroit où ils se trouvent dans le corps. Par exemple, les enzymes dans les intestins fonctionnent mieux à pH 7,5, alors que les enzymes dans l'estomac fonctionnent mieux à pH 2 car l'estomac est beaucoup plus acide.

Si la température est trop élevée ou si l'environnement est trop acide ou alcalin, l'enzyme change de forme; cela modifie la forme du site actif de sorte que les substrats ne peuvent pas s'y lier - l'enzyme est devenue dénaturé.

Cofacteurs

Certaines enzymes ne peuvent fonctionner que si une molécule non protéique spécifique leur est attachée. Celles-ci s'appellent des cofacteurs. Par exemple, l'anhydrase carbonique, une enzyme qui aide à maintenir le pH du corps, ne peut fonctionner que si elle est attachée à un ion zinc.

Inhibition

Pour que les systèmes du corps fonctionnent correctement, il faut parfois ralentir les enzymes. Par exemple, si une enzyme produit trop de produit, il faut trouver un moyen de réduire ou d'arrêter la production.

L'activité des enzymes peut être inhibée de plusieurs manières:

Inhibiteurs compétitifs - une molécule bloque le site actif de sorte que le substrat doit entrer en compétition avec l'inhibiteur pour s'attacher à l'enzyme.

Inhibiteurs non compétitifs - une molécule se lie à une enzyme ailleurs que sur le site actif et réduit son efficacité.

Inhibiteurs non compétitifs - l'inhibiteur se lie à l'enzyme et au substrat après s'être liés l'un à l'autre. Les produits quittent le site actif moins facilement et la réaction est ralentie.

Inhibiteurs irréversibles - un inhibiteur irréversible se lie à une enzyme et l'inactive définitivement.

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Exemples d'enzymes spécifiques

Il y a des milliers d'enzymes dans le corps humain, en voici quelques exemples:

• Lipases - un groupe d'enzymes qui aident à digérer les graisses dans l'intestin.
• Amylase - aide à transformer les amidons en sucres. L'amylase se trouve dans la salive.
• Maltase - également trouvé dans la salive; casse le sucre maltose en glucose. Le maltose se trouve dans les aliments tels que les pommes de terre, les pâtes et la bière.
• La trypsine - trouvé dans l'intestin grêle, décompose les protéines en acides aminés.
• Lactase - également trouvé dans l'intestin grêle, brise le lactose, le sucre dans le lait en glucose et en galactose.
• Acétylcholinestérase - décompose l'acétylcholine, un neurotransmetteur, dans les nerfs et les muscles.
• Helicase - Déniche l'ADN.
• ADN polymérase - synthétiser l'ADN à partir de désoxyribonucléotides.

En un mot

Les enzymes jouent un rôle important dans le fonctionnement quotidien du corps humain. En se liant aux composés et en les modifiant, ils sont essentiels au bon fonctionnement du système digestif, du système nerveux, des muscles et de bien d'autres choses encore.