Qu'est-ce que la catalyse enzymatique?
La catalyse enzymatique est un processus dans lequel l'enzyme réagit avec une autre molécule, connue sous le nom de substrat. Cette catalyse des réactions chimiques abaisse l’énergie d'activation (Ea), qui fournit alors suffisamment d'énergie pour que les molécules réactives forment une nouvelle substance. L'enzyme se lie au substrat et transforme la molécule en un nouveau produit. Contrairement au substrat, l'enzyme reste inchangée après le processus et est capable d'effectuer plusieurs processus de ce type. Un autre rôle des enzymes est de stabiliser les réactions chimiques et d'agir comme catalyseurs.
Un catalyseur a la capacité de rester entier tout en augmentant le taux d'une réaction chimique. Les catalyseurs artificiels peuvent effectuer des réactions chimiques similaires; Cependant, ils ne sont pas aussi puissants et ne peuvent pas rivaliser avec le taux d'accélération qui se produit dans une catalyse enzymatique naturelle. La catalyse enzymatique chez les humains a généralement lieu à une température d'environ 37 degrés Celsius (99 degrés Fahrenheit).
Composées de chaînes d'acides aminés, les enzymes ont une forme tridimensionnelle qui est facilement altérée par des températures élevées et un déséquilibre de l'hydrogène potentiel, également appelé équilibre du pH. Certains produits chimiques, radicaux libres et métaux lourds peuvent également modifier la forme des enzymes et interférer avec la catalyse enzymatique. Si l'enzyme perd sa forme, il n'est plus capable d'effectuer la catalyse des réactions biochimiques.
Le modèle le plus favorisé de la catalyse enzymatique est le modèle d'ajustement induit dans lequel le substrat se bloque avec une petite zone active sur l'enzyme, connue sous le nom de site actif. Une fois la liaison terminée, un nouveau produit est libéré de la zone active. Pendant le processus de liaison, l'enzyme change légèrement de forme, mais lorsque le nouveau produit est libéré, l'enzyme est prête pour la prochaine réaction chimique.
La liaison différentielle et uniforme sont les principaux moyens de liaison. La liaison différentielle consiste uniquement en une forte liaison de transition. D'autre part, la liaison uniforme comprend à la fois un substrat fort et une liaison à l'état de transition. Les deux mécanismes peuvent avoir lieu lorsque de petites enzymes non liées au substrat sont présentes.
La liaison différentielle, cependant, est essentielle pour abaisser l'Ea lorsque les enzymes sont saturées, en d'autres termes, avoir une forte affinité, ce qui est le mécanisme le plus commun car la plupart des enzymes fonctionnent de cette façon. Après la formation de la liaison, l'énergie de l'état de transition est réduite et une voie alternative est prévue pour que la réaction chimique ait lieu. Ainsi, la catalyse enzymatique est capable de rester stable.