les réactions enzymatiques

	Les réactions enzymatiques

Principes de base



Dans une réaction chimique simple, deux corps vont se recontrer et se combiner pour en former un troisième totalement nouveau. Selon l'énergie chimique stockée dans les composants de départ et d'arrivée ont pourra avoir trois cas :

• L'energie d'arrivée est beaucoup plus basse que l'energie de départ, la réaction va se produire en dégagent beaucoup de chaleur. Elle est exergonique.
  
• L'énergie d'arrivée est beaucoup plus élevée que l'énergie de départ. La réaction ne se produira pas naturellement, il va falloir lui fournir de l'energie.. La réaction est endergonique.
  
• Les énergies de départ et d'arrivée sont peu différentes. La réaction va se produire mais également la réaction inverse. Il va donc s'établir un équilibre entre les molécules de départ et celle d'arrivée. A l'équilibre, la réaction semblera arrétée, mais en réalité les réactions se produisent toujours mais leurs vitesses s'équilibrent.
  

Bien que la cellule utilise les trois types de réactions, le dernier est le plus courant.

Dans la plupart des cas, deux problèmes se posent. :

Le premier : à partir des composés de départ, on peut obtenir plusieurs produits. Tous seront produit, leur abondance relative dépendant de plusieurs paramètres. Mais en général, un seul de ses produits est désirée. L'homme peut en variant les conditions de réaction, favoriser un produit plutot qu'un autre, mais aucune solution efficace à 100% n'est disponible aujourd'hui, il y a toujours un déchet résultant des conditions expérimentales. La cellule en revanche est capable de sélectionner les produits fabriqués avec un taux de déchets nul.

Le second problème concerne la vitesse de réaction. En réalité une réaction chimique se produit en deux étapes :

1. activation des réactifs
   
2. réaction des reactifs activés pour donner le produit final.
   

L'activation des réactifs nécessite de fournir de l'énergie. Il y a donc une barrière de potentiel à passer pour que la réaction se produise. C'est grace a cette barrière que les réactions chimiques possibles ne se produisent pas intantanément à tout instant, que par exemple l'essence ne s'enflamme pas instantanément au contact de l'oxygène de l'air alors que cette réaction est très exergonique. L'énergie nécessaire pour passer cette barrière peut être fournie par l'energie cinétique des réactifs et comme pour des molécules, énergie cinétique=chaleur. Cela qui signifie qu'en chauffant on augmente le nombre de molécules capables de passer la barrière. Toutefois, cela ne marche pas dans le cas des molécules thermosensibles, comme c'est le cas de la plupart des molécules de la vie.
Il existe des composés qui ajouté aux réactifs accélerent la réaction chimique mais se retrouvent intact à la fin. Ces composés qui n''interviennent pas dans le bilan global mais qui agissent par leur seule présence sont appelés des catalyseurs. Ils ont la propriété de faciliter l'activation des réactifs en abaissant la barrière de potentiel. Ces composés ne fournissant, ni ne requérant pas d'énergie, ils n'interviennent pas dans les proportions des équilibres, bien que il spuissent favoriser certaines réactions aux dépend d'autres. Les catalyseurs les plus performants utilisés aujourd'hui dans l'industrie sont des poudres métalliques.

La cellule a résolu les deux problèmes à la fois au moyen d'une famille de molécules originale les enzymes.

Les enzymes


structures



Les enzymes sont les catalyseurs cellulaires. Ils sont constitués d'une charpente protéique associé à un groupement non protéique appelée groupement prosthétique. La protéine a deux fonctions :

• assurer la spécificité de la réaction, c'est à dire selectionner les réactifs et determiner quelle est la seule réaction autorisée dans la multitude possible.
  
• assurer l'integrité du groupement prosthétique le maintenir en position correcte pour catalyser la réaction.
  

La phase catalytique est assurée par le groupement prosthétique. Il s'agit d'une molécule organique non protéique, maintenue en place dans la structure au moyen de liaisons ioniques et hydrogènes. Au centre on trouve en général un atome métallique, comme quoi la nature utilise en fin de compte les mêmes solutions que l'homme, elles sont juste mieux exploitées. Les groupements prosthétiques appartiennent à plusieurs catégories moléculaires, le plus connu est l'hème intervient dans la plupart des réactions ou l'oxygène intervient (hémoglobine, hémocyanine) ou plus généralement dans les réactions d'oxydo-reduction (cytochrome, chlorophylle). Mais il en existe bien d'autre beaucoup appartenant à la famille des vitamines.

merciiii super travail