Glycémie et diabète : la catalyse enzymatique

Thèmes abordés

Pharmacie - Santé - Social, Glycémie, diabète, catalyse enzymatique, acides aminés, glucose, protéines, réactions enzymatiques, biocatalyseurs, structure moléculaire, notation d'un phénotype

Résumé du document

La digestion des aliments consiste à simplifier les molécules composant les aliments (glucides, lipides, protides) pour qu'elles deviennent soit des nutriments (si passage dans le sang), soit des métabolites (utilisées par les cellules. La partie des aliments qui ne parvient pas à passer dans le sang se transforment donc en excréments. Ces transformations moléculaires ou réactions biochimiques nécessitent l'intervention d'enzymes contenues dans les sucs digestifs, produites par nos cellules.

Il existe une quantité x d'enzymes, ce sont toutes des protéines. De par leur grande variété, elles interviennent dans plusieurs réactions cellulaires pour réaliser : des lyses (simplification moléculaire), des synthèses (constructions de grosses molécules), et d'autres transformations moléculaires. Une enzyme agit sur une molécule appelée substrat. Le nom d'un enzyme est généralement lié à son action. Le préfixe définit la nature du substrat sur lequel elle agit, le suffixe "ase" signifie que c'est une enzyme, et parfois un adjectif précise son origine.

Extraits

[...] II/ Les réactions enzymatiques dépendantes de la formation du complexe enzyme-substrat 1. Mise en évidence d'une association temporaire étroite entre l'enzyme et son substrat Produits = molécules obtenues après réaction A chaque apparition d'un produit correspond la disparition d'un substrat. On peut donc estimer la vitesse d'action de l'enzyme en mesurant soit l'apparition d'un produit, soit la disparition d'un substrat Un modèle simple pour expliquer ces vitesses : le complexe enzyme- substrat et son site actif E+S - Complexe E-S - E+P La vitesse d'action de l'enzyme augmente lorsque la concentration en substrat augmente car il y a une + grande probabilité de rencontre et de fixation du substrat sur l'enzyme. [...]

[...] On constate un grand degré de conservation des AA composant les sites actifs des enzymes. Cela s'explique par le fait que des mutations impliquant les AA constituants les sites actifs pourraient provoquer le dysfonctionnement de l'enzyme et donc être défavorables aux individus mutés. De telles mutations défavorables ne sont pas conservées par la sélection naturelle La double spécificité des enzymes La spécificité de substrat Une enzyme agit préférentiellement sur un seul type de substrat. On dit donc que chaque enzyme a une spécificité de substrat, mais il y a des enzymes plus spécifiques que d'autres. [...]

[...] La réalisation du complexe Enzyme-Substrat se fait par complémentarité de formes entre l'enzyme et le substrat. (clé et sérrure). Chaque enzyme possède une partie de sa structure appelée le site actif, où le substrat se fixera et sera transformé en produit. A l'intérieur de ce site actif, des acides aminés ont un rôle catalytique transformant le substrat en produit. Ces AA constituent la zone catalytique de l'enzyme. Toute enzyme nécessite obligatoirement une fixation temporaire du substrat afin d'assurer son activité catalytique. La réaction chimique a lieu au niveau du site actif. [...]

[...] Conclusion : Des enzymes assurent la digestion de glucides complexes comme l'amidon (polymère de glucose) ou du saccharose pour obtenir des glucides simples comme le glucose qui est le nutriment énergétique essentiel de nos cellules. La concentration du glucose dans notre sang est un paramètre vital qui doit être maintenu dans une fourchette étroite de valeurs, indicatrice de condition de bonne santé. Problème : Comment est régulée notre glycémie ? Définitions : Amidon : Glucide complexe, polymère du glucose. Substrat de l'amylase. Amylase : Enzyme, d'origine salivaire ou pancréatique, catalysant l'hydrolyse de l'amidon en glucides plus simples. [...]

[...] Site actif : Partie d'une enzyme donc la forme est complémentaire du substrat, où le substrat se fixe et où a lieu la catalyse de la réaction chimique. Complexe Enzyme-Substrat : Association temporaire d'une enzyme et de son substrat permettant à l'enzyme d'exercer son activité catalytique. Spécificité de substrat : Propriété d'une enzyme signifiant qu'une enzyme donnée ne peut agir que sur un seul type de substrat. Cette spécificité s'explique par complémentarité de forme entre le site actif de l'enzyme et son substrat. Spécificité d'action : Propriété d'une enzyme signifiant qu'elle ne peut catalyser qu'un seul type de réaction chimique sur un substrat. [...]