Définition d'une Enzyme
Pour fonctionner, tout organisme a besoin d’énergie.
La fabrication de cette énergie s’appuie notamment sur des enzymes, protéines aux propriétés catalytiques et responsables de l’accélération de réactions dans nos cellules.
Presque 100 % des processus métaboliques de notre corps ont besoin de ces molécules pour s’exécuter correctement et donc assurer le maintien de la vie.
Sans enzyme, c’est la panne sèche !
Ces petits éléments remplissent un grand nombre de fonctions chez les êtres vivants :
- ils contribuent à la régulation des processus cellulaires,
- interviennent dans la génération de mouvements,
- jouent un rôle important dans l’appareil digestif humain,
- contribuent, par exemple, à la dégradation de l’amidon, etc.
Si elles sont essentielles chez l’homme, elles se retrouvent naturellement dans d’autres organismes vivants, tels que les végétaux, les animaux, les micro-organismes.
Vous comprendrez aisément la puissance qu'une telle mollécule peut apporter pour des applications professionnelles.
Découvrons, en détail, les caractéristiques et le fonctionnement de ces protéines indispensables dans des domaines d’application extrêmement variés.
Les enzymes : un procédé complexe
Les enzymes peuvent agir seules ou regroupées en complexe. À l’instar de toutes les protéines, elles sont constituées de chaînes polypeptidiques (ensemble de protéines imbriquées les unes dans les autres).
C’est le détail de ces chaînes, appelé aussi « séquence d’acides aminés », qui détermine sa structure, définissant à son tour, sa fonction, c’est-à-dire ses propriétés catalytiques ou son rôle dans l’organisme. À l’intérieur, seule une partie infime est essentielle : c’est le principe actif, l’endroit où l’enzyme va se lier à son substrat et pouvoir démarrer la réaction dont elle a le secret.
Comment fonctionne une enzyme ?
Lorsqu’on parle d’enzymologie apparaît souvent le terme de « substrat ». Qu’est-ce que c’est ?
C’est très simple : si l’enzyme était une clé, le substrat serait la serrure dans laquelle elle s’emboîterait.
Ces protéines se lient donc à leurs substrats grâce à leurs sites de liaison, des éléments complémentaires autant en termes de formes que de charges électriques (ils s’attirent comme deux aimants). Une fois les 2 composants emboîtés, la réaction peut démarrer.
Mais les enzymes n’ont pas qu’un rôle de catalyseur ou d’accélérateur de réaction : ce sont également des ciseaux biologiques qui découpent ou décomposent les substrats.
À noter qu’au-delà de cette comptabilité morphologique entre les deux, l’enzyme ne peut découper que son substrat, voire sa famille de substrat.
Par exemple, l’enzyme saccharase (ou invertase) va décomposer le substrat saccharose pour créer des sucres simples, à savoir le glucose et le fructose.
Parfois besoin d’un petit coup de pouce…
Si certaines travaillent seules en totale autonomie, d’autres ont besoin d’aide pour devenir actives ! C’est ce qu’on appelle les cofacteurs ou coenzymes. Les enzymes dépourvues de cofacteur sont appelées apoprotéines, celles liées à un cofacteur sont nommées holoprotéines.
Certains cofacteurs comme la riboflavine ou l’acide folique sont des vitamines, non synthétisées par l’organisme et apportées via l’alimentation. Ils sont régénérés régulièrement, permettant ainsi d’en assurer une concentration constante dans l’organisme.
5 façons de contrôler l’activité enzymatique
- La régulation : l’activité enzymatique peut tout d’abord être régulée par d’autres molécules.
- La mise en veille : l'enzyme peut être soit activée ou inhibée par d'autres molécules.
- Sa quantité peut aussi être gérée par les cellules qui décident d’en produire plus ou moins en fonction des besoins.
- La modification post-traductionnelle : en résumé, l’enzyme existe sous 2 formes : « en veille » lorsque elle se déplace, active lorsque elle rencontre son substrat.
- La spécialisation par cellule : enfin, la spécialisation par cellule ou par organes permet de moduler le niveau et le lieu d’activité de ces molécules afin d’en optimiser l’effet.
Sans aucun doute, les enzymessont donc un modèle utile pour comprendre les œuvres complexes de la nature.
Ces machines moléculaires (sans lesquelles la vie n’existerait pas) sont responsables de déclencher des réactions dans le corps.
Aujourd’hui, il faut savoir qu’en plus des enzymes naturelles, de nombreuses versions synthétiques sont créées en laboratoire pour améliorer leur activité, développer de nouvelles propriétés, en vue de les adapter au secteur industriel et produire, entre autres, des produits d’entretien naturels de plus en plus efficaces.
Pour en savoir toujours plus sur les enzymes, découvrez les autres articles de notre blog sur cette thématique :
- Enzymes et solutions professionnelles
- Tout savoir sur l'activation enzymatique
- Qu'est ce que le "procédé enzymatique" ?
- Écosolution enzymatique : une solution durable pour la transition
