Les réactions chimiques du vivant/Généralités

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Les enzymes comme catalyseurs

Les enzymes sont des protéines capables de catalyser des réactions chimiques. En tant que catalyseurs, ils interviennent dans une réaction chimique transformant un (ou des) substrat(s) en un (ou plusieurs) produit(s), en accélérant la réaction. Les catalyseurs ne modifient ni le rendement de la réaction, ni l'équilibre thermodynamique de la réaction : l'accélération de la réaction chimique se fait par diminution de l'énergie d'activation. Ainsi la barrière énergétique nécessaire à franchir pour obtenir un produit à partir d'un substrat est abaissée grâce aux enzymes.

Le catalyseur est inchangé à l'issue de la réaction, il peut donc être réutilisé. Il est ainsi présent en concentration catalytique, on a [E] la concentration en enzyme et [S] la concentration en substrat telles que : [E]<<[S], avec une différence de plusieurs ordres de grandeur.

Propriétés des enzymes

L'activité catalytique d'une enzyme va dépendre de la structure tridimensionnelle qu'elle adopte, ainsi des variations de pH ou de température vont pouvoir conduire à la dénaturation de la protéine et ainsi l'enzyme perdra son activité catalytique. Une enzyme possède une région particulière nommée site actif, où l'environnement local en acides aminés permet à la fois la fixation (plus ou moins sélective) des substrats et la catalyse à proprement dite, réalisée par les chaines latérales d'acides aminés spécifiques ou éventuellement par des cofacteurs également fixés par l'enzyme.

Le chapitre suivant présente les différents types de catalyse que peuvent réaliser les acides aminés présents dans le site actif d'une enzyme.