Enzymes. Groupes et classes (Introduction)
إنزيمات. تقديم
Les enzymes, catalyseurs biologiques (الإنزيمات، محفزات بيولوجية), sont essentielles pour la vie. Connaître comment une enzyme assure la catalyse renvoie à l'élucidation de son mécanisme qui implique le contact du substrat avec l'enzyme à travers les acides aminés du 'site actif'.
Le suivi de la catalyse homogène permet d'élucider en détail le comportement de l'enzyme et déterminer les paramètres cinétiques correspondants. Les applications des enzymes sont tributaires de la mise au point de thechniques de purification adéquates.
-- Vidéo 'catalyse biologique - الإنزيمات، محفزات بيولوجية'
Ce cours est hébergé, aussi, sur la plateforme MOOC de l'Université Cadi Ayyad, Marrakech, Maroc (Enzymologie approfondie).
LIENS UTILES
Définition
تعريف الإنزيمات
| French
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English
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Arabic
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Enzyme
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Enzyme
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إنزيم
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| site actif
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Active site |
موقع نشيط
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| Purification de l'enzyme |
Enzyme purification |
تنقية الإنزيم
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Les enzymes sont des protéines (Matériaux-protéines) qui assurent la catalyse biologique. Elles accélèrent les réactions métaboliques d'un organisme vivant.
Une enzyme est une protéine qui transforme des substrats en des produits (acte de catalyse) dans un temps déterminé.
Avant d'aborder la fonction d'une enzyme (catalyse biologique), il est recommandé de faire une idée sur les structures qui sont derière cette fonction. Il s'agit en premier lieu du site actif (site catalytique). Le comportement cinétique (transformation des substrats en fonction du temps) peut différer d'une enzyme à l'autre. En plus, les modulateurs de l'activité enzymatiques sont à considérer. Ils peuvent agir comme inhibiteurs ou activateurs. La compréhension des des interactions enzyme-modulateurs permet de bien assimiler les mécanismes des réactions enzymatiques à deux substrats. Certaines enzymes présentent des particularités structurale et fonctionnelles. En effet, en plus d'un site actifs, ces enzymes possèdent un site régulateur. Ces dernières intervenant dans la régulation des chaînes métaboliques sont qualifiées d'enzymes allostériques. Ces aspects sont résumés dans le SOMMAIRE.
Il y'a au moins une enzyme différente par réaction catalysée, ce qui représente des milliers d'enzymes par organisme.
Les enzymes sont réparties sur des organites cellulaires différents et peuvent, ainsi, être qualifiées de "enzymes marqueurs".
On distingue:
- Enzymes extracellulaires (ou exoenzymes) : elles sont synthétisées à l'intérieur de la cellule, puis sécrétées dans l'espace extracellulaire.
-Enzymes intracellulaires : elles sont synthétisées et utilisées entièrement à l'intérieur de la cellule où elles sont généralement liées à des particules subcellulaires ou membranes intracellulaires rendant leur extraction plus difficile.
Groupes d'enzymes selon la structure
Selon leur structure, les enzymes sont divisées en deux groupes :
- Enzy. simples formées uniquement à partir d’acides aminés, comme de nombreuses enzymes d’hydrolyse.
- Enzy. mixtes ou complexes, composées d'une partie protéique et de parties supplémentaires non protéiques appelées 'groupe prosthétique' ou 'coenzyme', tandis que la partie protéique est appelée 'apoenzyme'. Il convient de rappeler que de nombreuses coenzymes sont constituées de vitamines (vitamine B notamment) et de ribonucléotides modifiés tels que la nicotinamide adénine dinucléotide (NAD) et la flavine adénine dinucléotide (FAD).
Le coenzyme peut exister sous deux états, soit intimement liée à l'enzyme, soit capable d'être dissociée de l'enzyme.
- Dans certains cas, les enzymes incluent des métaux tels que le magnésium (Mg), le fer (Fe), le cuivre (Cu) et d'autres métaux, comme cofacteurs. En cas de chauffage élevé de l'enzyme, la partie protéique est affectée tandis que les cofacteurs restent inchangés.
Comme exemple d'enzy. complexes, citons la peroxydase, qui oxydent de nombreuses substances en présence de peroxyde d'hydrogène (H2O2). Les peroxydases sont constituées d'une partie protéique et d'un groupe non protéique qui comprenantet un atome de fer (Fe) et appelé Hème.
Classes d'enzymes
Les enzymes sont classées en six grandes classes (EC pour 'Enzyme Commission'):
- Classe EC 1 : Oxydo-réductases. L'oxydation signifie gain de l'oxygène ou perte de l'hydrogène ou un électron.
- Classe EC 2 : Transferases. Il transporte des groupes actifs tels que les groupes azote, soufre et phosphore.
- Classe EC 3 : Hydrolases. Ces enz. décomposent des substrats en présence d'une molécule d'eau, par exemple en décomposant le maltose en deux unités de glucose.
- Classe EC 4 : Lyases. Ces enzy. rompent les liaisons chimiques (telles que la liaison C-O) par des moyens autres que l'hydrolyse ou l'oxydation.
- Classe EC 5 : Isomérases. Ces enzy. catalysent des changements au sein d'une molécule, souvent par réarrangement des groupements fonctionnels et conversion d'une molécule en l'un de ses isomères.
- Classe EC 6 : Ligases. Exemples: les enz. qui construisent des liaisons C-O, C-N ou C-C.
- Classe EC 7 : Translocases. Enzy. transportant une autre molécule, par exemple à travers une membrane
Remarques
- Les abzymes (pour ab = antibodies) sont des anticorps qui peuvent fonctionner comme des enzymes. Contrairement aux anticorps classiques, qui se lient à des antigènes spécifiques pour les neutraliser, les abzymes ont la capacité supplémentaire de catalyser des réactions chimiques. Cette double fonctionnalité rend les abzymes uniques et précieuses dans diverses applications médicales et industrielles. Ils peuvent être conçus pour avoir des activités enzymatiques spécifiques, leur permettant d'effectuer des tâches telles que la décomposition des toxines ou des agents pathogènes.
- Les ribozymes sont des ARNs qui possèdent la propriété de catalyser une réaction chimique spécifique comme le font les enzymes de protéines
QUIZ
Question 1.
Synthétases appartiennent à la classe des enzymes:
(!EC 1 Oxydo-réductases)(!EC 2 Transférases)(!EC 3 Hydrolases)(!EC 4 Lyases)(!EC 5 Isomérases)(EC 6 Ligases )(!EC 7 Translocases)
Question 2.
Coenzyme for Mitochondrial Glycerol-3-phosphate dehydrogenase is:
(!NAD)(!NADP)(FAD)
Question 3.
Les Abzymes sont:
(Anticorps fonctionnant comme enzymes)(!Anticorps détruisant des enzymes)
Question 4.
Les ribozymes sont des:
(ARN enzymes)(!Antibiotiques)(!Protéines enzymes)(!Hormones)
Question 5.
The peroxidase has the coenzyme:
(Heme)(!NAD)(!FAD)(!Hormones)
