3. La catalyse enzymatique.

I. Quelques propriétés de la catalyse enzymatique.

1. Spécificité de substrat et spécificité d'action.

Un substrat : la molécule transformée par l'enzyme.

Une réaction : celle qui est catalysée par l'enzyme.

2. Autres conditions de la catalyse.

Les conditions de pH : cas des enzymes digestives qui doivent agir dans différentes conditions ; chacune a son pH optimum d'activité.

@ La carboxylase à 2 pH différents.

Optimum de pH.

Les conditions de température : vrai pour toutes les enzymes.


Optimum de température.
@ La carboxylase à 2 températures différentes.
Des catalyseurs biologiques aux propriétés fascinantes, lesquelles sont à expliciter en étudiant leur nature.

II. C'est quoi une enzyme ?

C'est une protéine active.

@ Les pages des enzymes de molécules en 3D.

Le site actif de la lysozyme

La lysozyme et son substrat

Une séquence polypeptidique : codée par un gène.

Un site actif : une partie de la séquence qui reconnaît et se lie au substrat.

Une activité catalytique du site : elle est consommatrice d'énergie ATP.

L'activité catalytique d'une enzyme est donc totalement dépendante :
- de sa structure primaire, - de la structure tertiaire de son site actif, ce qui explique notamment la dénaturation par la chaleur ou le pH.

III. La catalyse enzymatique.

L'enzyme est un catalyseur biologique : il réalise une réaction sans être transformée .

1. Vues de la catalyse.


La réaction enzymatique en image
@ La réaction enzymatique 1
@ La réaction enzymatique 2

Ou là:

@ La réaction enzymatique 2
@ hydrolyse du lactose

La réaction s'écrit donc :

2. Cinétique enzymatique.

La vitesse de la réaction enzymatique correspond : par unité de temps,

La vitesse de la réaction varie : en fonction des concentrations relatives de E et de S.

Si la concentration en substrat varie :


[E] = constante, [S] = variable

Exploitation :

Si la concentration en enzyme varie : la vitesse de la catalyse augmente quand [E] augmente pour [S] constante.

Vitesse de l'hydrolyse enzymatique de l'amidon par l'amylase :

La vitesse de la catalyse enzymatique est fonction des concentrations respectives en enzyme et substrat.
Vi dépend d'un couple donné de ces 2 concentrations. Elle correspond alors à la vitesse de dissociation du complexe ES.

IV. Enzymes et régulation de la glycémie.

Différentes voies métaboliques : réactions en chaîne transformant un précurseur ou substrat initial.


Voie métabolique

La phosphatation du glucose : nécessaire pour qu'il soit le substrat de la glycogénogenèse.

Chaque enzyme étant dépend d'un gène :


Contrôle par les gènes

Une inactivation possible du fait d'une mutation : interruption de la voie métabolique.

Les enzymes, catalyseurs biologiques, dépendent du génotype puisque ce sont des protéines.
Elles assurent son expression en réalisant par exemple les réactions en chaîne de la glycogénogenèse et de la glycogénolyse dans les organes de stockage.

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