13.12
Les enzymes sont des catalyseurs biologiques qui accélérent le rythme des réactions biochimiques. La plupart des enzymes sont des protéines, constituées d'acides aminés;tandis que certains sont des molécules d'ARN appelées ribozymes. Les enzymes agissent en abaissant l'énergie de l'activation d'une réaction, augmentant ainsi la vitesse de réaction.
Ils peuvent catalyser à la fois la synthèse et la rupture des liaisons chimiques mais n'affectent pas la direction ou l'équilibre de la réaction. Chaque enzyme se lie à un réactif spécifique, appelé substrat, et catalyse une réaction particulière. Le substrat se lie à une région catalytique distincte de l'enzyme appelée site actif par des interactions telles que les forces intermoléculaires et des liaisons covalentes transitoires, résultant dans un complexe enzyme-substrat.
Cette liaison est très spécifique en raison de la complémentarité conformationnelle nécessaire entre l'enzyme et son substrat. Ainsi, une enzyme particulière ne peut catalyser des réactions spécifiques sur la base de sa conformation. Un moyen simple de comprendre la formation complexe est le modèle de verrouillage et de clé, qui suppose que le substrat s'insère dans le site actif de l'enzyme, analogue à une clé"s'insérant dans sa serrure"correspondante.
Cependant, un autre modèle, le modèle d'ajustement induit, tient compte de la nature dynamique du complexe. Ce modèle indique que lorsqu'un substrat se lie, il induit de petits changements conformationnels, résultant en un ajustement qui favorise la réaction. L'énergie d'activation d'une réaction peut être réduite par diverses méthodes.
Les mécanismes courants incluent l'induction de changements conformationnels dans le substrat qui permettent de rompre plus facilement une liaison ou amener les groupes réactifs de deux substrats à proximité immédiate, ce qui favorise la formation de liens. L'activité enzymatique peut être supprimé de manière temporaire ou permanente par des molécules naturelles ou synthétiques appelées inhibiteurs. Par exemple, un inhibiteur compétitif entre en concurrence avec le substrat pour se lier au site actif de l'enzyme, donc empêche la liaison du substrat.
D'autre part, un inhibiteur non compétitif se lie à un autre endroit de l'enzyme, ce qui provoque un changement de conformation sur le site actif, réduisant l'activité catalytique de l'enzyme.
À l'intérieur des organismes vivants, les enzymes agissent comme des catalyseurs pour de nombreuses réactions biochimiques impliquées dans le métaboli…
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