1. Liaison du substrat:
* Les enzymes ont une forme tridimensionnelle spécifique appelée site actif. Ce site est complémentaire de la forme de la molécule sur laquelle ils agissent, appelé le substrat.
* L'enzyme se lie au substrat par des interactions faibles (liaisons hydrogène, interactions électrostatiques, forces van der Waals) formant un complexe enzymatique-substrat. Cette liaison amène les molécules de substrat dans l'orientation correcte pour que la réaction se produise.
2. Abaissement de l'énergie d'activation:
* Le site actif enzymatique crée un microenvironnement favorable à la réaction. Il peut le faire de plusieurs manières:
* Stabilisation de l'état de transition: L'enzyme interagit avec le substrat d'une manière qui facilite la formation de l'état de transition, un intermédiaire à haute énergie et instable qui doit être formé pour que la réaction procéde.
* fournissant des voies de réaction alternatives: Les enzymes peuvent parfois fournir des voies de réaction alternatives qui nécessitent moins d'énergie pour atteindre l'état de transition.
* Proximité et orientation: En liant les substrats, l'enzyme les rassemble dans l'orientation correcte pour que la réaction ait lieu. Cela augmente la probabilité de réussite des collisions entre les molécules.
3. Formation et libération de produits:
* Une fois la réaction terminée, l'enzyme libère le (s) produit (s) et revient à son état d'origine, prêt à se lier à une autre molécule de substrat.
Facteurs clés influençant la catalyse enzymatique:
* spécificité: Chaque enzyme catalyse généralement une ou quelques réactions, en raison de la forme spécifique de son site actif.
* température et pH: Les enzymes ont une température optimale et des plages de pH auxquelles elles fonctionnent le plus efficacement. En dehors de ces gammes, leur activité diminue.
* cofacteurs et coenzymes: Certaines enzymes nécessitent des molécules non protéiques appelées cofacteurs ou coenzymes pour fonctionner. Ces molécules peuvent aider à la liaison des substrats, à faciliter la réaction ou à transporter des électrons.
Exemples de catalyse enzymatique:
* lactase: Décompose le lactose (sucre de lait) en glucose et en galactose.
* ADN polymérase: Reproduit l'ADN, copiant le code génétique.
* pepsin: Décompose les protéines dans l'estomac.
En conclusion, les enzymes sont des catalyseurs très efficaces qui accélèrent les réactions biochimiques en fournissant une voie énergétique inférieure à la réaction. Ceci est réalisé grâce à la liaison spécifique du substrat, à la stabilisation de l'état de transition et à l'optimisation des conditions de réaction dans le site actif.
