Les enzymes sont influencées par le milieu
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Quel est le rôle des facteurs du milieu (température, pH, concentration en certains substrats) sur l'activité d'une enzyme ?
- La vitesse d'une réaction chimique est
généralement augmentée par une
élévation de température.
- D'autre part la forme tridimensionnelle de l'enzyme est modifiée par la température.
Ce double effet s'observe sur une représentation graphique de la vitesse de la réaction catalysée en fonction de la température du milieu. La courbe a un aspect dissymétrique.
A des températures élevées, cette perte de fonction catalytique est irréversible : même si l'enzyme est replacée dans des conditions optimales de température, elle ne retrouve pas son aptitude à catalyser la réaction chimique. Comme d'autres protéines, les enzymes sont détruites par la chaleur.
A l'inverse, pour des basses températures, l'enzyme est seulement inactivée. Elle retrouve sa fonction catalytique dès qu'elle est replacée dans des conditions de température convenables.
L'activité est d'abord relativement basse puis elle augmente pour atteindre une valeur maximale ; si le pH du milieu continue alors à augmenter, l'activité enzymatique diminue.
Le pH optimal de fonctionnement de l'enzyme est celui pour lequel l'activité enzymatique est maximale.
Dans l'exemple de l'amylase ci-dessous, une enzyme de la salive catalysant l'hydrolyse de l'amidon, le pH optimal est de 7 (pH neutre).
La pepsine gastrique a une activité maximale en milieu acide, pour un pH voisin de 2. La trypsine pancréatique, qui joue aussi un rôle dans la digestion des protides mais qui est libérée dans l'intestin et non pas dans l'estomac, fonctionne elle de façon optimale en milieu basique, pour un pH proche de 8.
Elle dépend aussi d'autres molécules présentes dans le milieu. Par exemple, s'il existe des inhibiteurs, molécules de forme voisine du substrat, qui occupent à sa place le site actif de l'enzyme, l'activité peut être fortement diminuée.
D'autre part, certaines molécules sont parfois indispensables pour que l'enzyme fonctionne (coenzymes, ions).
Toute enzyme a un fonctionnement optimal dans des conditions de température et de pH bien définies. C'est parce qu'elles influencent la conformation tridimensionnelle de la molécule protéique que ces conditions physico-chimiques peuvent modifier l'activité de l'enzyme.
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