Enzymes

Tu te demandes “Qu’est-ce que les enzymes au juste ?”. Les enzymes sont des molécules protéiques spéciales (protéines) qui, en tant que biocatalyseurs, contrôlent et accélèrent les réactions biochimiques dans le corps et dans tous les organismes vivants, sans être elles-mêmes consommées ou modifiées. Elles permettent aux processus chimiques vitaux de se dérouler rapidement et efficacement à la température du corps et dans des conditions douces, en réduisant l’énergie dite d’activation nécessaire à une réaction.

Sans enzymes, de nombreuses réactions métaboliques seraient trop lentes ou ne se produiraient pas du tout, ce qui rendrait la vie impossible. Les enzymes sont donc indispensables pour la digestion, la production d’énergie, la division cellulaire, la réparation de l’ADN, la désintoxication et de nombreuses autres fonctions.

Construction d’enzymes

Les enzymes sont composées de longues chaînes d’acides aminés pliées en structures tridimensionnelles complexes. Cette structure détermine leur fonction et leur spécificité. De nombreuses enzymes ont besoin de cofacteurs pour être actives, il peut s’agir d’ions métalliques (par ex. fer, zinc) ou de molécules organiques (par ex. vitamines). Si ces cofacteurs sont fermement liés à l’enzyme, on les appelle des groupes prosthétiques.

Fonctionnement des enzymes

Les enzymes se lient à une ou plusieurs molécules spécifiques, appelées substrats, à un endroit particulier, le centre actif. C’est là que le substrat est transformé chimiquement – par exemple divisé, lié ou réarrangé – et ensuite libéré sous forme de produit. L’enzyme reste inchangée et peut réagir à nouveau.

La grande spécificité du substrat et de l’action signifie qu’une enzyme ne catalyse généralement qu’une réaction particulière et n’interagit qu’avec certaines molécules.

Classes d’enzymes

Les enzymes sont divisées en six classes principales selon le type de réaction qu’elles catalysent :

1. Oxydoréductases : Catalysent les réactions d’oxydoréduction dans lesquelles des électrons sont transférés (par exemple, les déshydrogénases, les catalases).
2. Les transférases : Transmettent des groupes fonctionnels (par ex. kinases, transaminases).
3. Les hydrolases : Rompent les liaisons chimiques en y ajoutant de l’eau (par exemple, amylases, protéases, lipases).
4. Les lyases : Fendent ou forment des liaisons sans eau ou oxydation (par exemple, les aldolases).
5. Les isomérases : Modifient la structure des molécules sans changer leur formule moléculaire (par exemple, les racémases).
6. Ligases (synthétases) : Lient les molécules en consommant de l’énergie (par exemple, les carboxylases).

Exemples d’enzymes importantes dans le corps

• Amylase : décompose l’amidon en sucre, par exemple dans la salive et le pancréas.
• Lipase : dégrade les graisses
• Les protéases : Casse les protéines en acides aminés.
• Lactase : décompose le sucre du lait (lactose).
• Lysozyme : tue les bactéries en brisant leurs parois cellulaires.
• Créatine kinase : importante pour la fourniture d’énergie dans les muscles.
• Glutamate-oxalacétate-transaminase (GOT) et glutamate-pyruvate-transaminase (GPT) : participation au métabolisme des acides aminés.

Importance pour la santé et la maladie

Les troubles enzymatiques peuvent avoir de graves conséquences. Les déficiences enzymatiques congénitales entraînent des maladies métaboliques telles que

• Phénylcétonurie : l’absence d’enzyme pour la dégradation de l’acide aminé phénylalanine entraîne un handicap mental si elle n’est pas traitée.
• Galactosémie : le manque d’enzymes dans le métabolisme du sucre entraîne une accumulation toxique de galactose.
• Intolérance au lactose : manque de lactase, ce qui fait que le lactose n’est pas digéré et provoque des problèmes digestifs.
• Porphyrie : défauts enzymatiques dans la formation du pigment rouge du sang, l’hème, avec de multiples symptômes.

La soi-disant intolérance à l’histamine est également liée à une carence en enzyme (diamine oxydase) qui affecte la dégradation de l’histamine dans le corps.

Cependant, les enzymes ne se trouvent pas seulement dans le corps, mais aussi dans la nourriture. Les enzymes importantes que le corps ne peut pas produire lui-même doivent donc obligatoirement être apportées par l’alimentation. Les fruits et légumes frais cultivés biologiquement contiennent des enzymes qui aident le corps à digérer complètement les aliments.

Les enzymes naturelles dans les aliments :
De nombreux aliments végétaux frais et crus contiennent naturellement des enzymes qui peuvent aider à la digestion. Les fruits comme l’ananas (contient de la bromélaïne), la papaye (papaïne), la mangue, le kiwi, les pommes, les bananes, les raisins ainsi que les germes de soja et la salade sont particulièrement riches en enzymes. Ces enzymes aident par exemple à décomposer les protéines, les glucides et les graisses et peuvent ainsi faciliter la digestion. Cependant, les enzymes sont sensibles à la chaleur et sont généralement détruites lors de la cuisson, c’est pourquoi les aliments crus ou peu transformés sont les meilleures sources d’enzymes.

Les enzymes dans l’industrie alimentaire :
Les enzymes sont utilisées depuis longtemps dans la production alimentaire, par exemple dans la fabrication du fromage (présure avec chymosine), dans le brassage de la bière, pour aérer la pâte dans les produits de boulangerie (amylases, xylanases), dans la saccharification de l’amidon (transformation de l’amidon en sucre) et pour améliorer les jus de fruits (pectinases pour obtenir de la couleur et des arômes). Aujourd’hui, ces enzymes sont généralement obtenues par biotechnologie à partir de micro-organismes et remplissent des fonctions technologiques pour améliorer la qualité et la conservation des aliments.

Résumé

Les enzymes ou coenzymes sont des protéines qui fonctionnent comme des biocatalyseurs dans l’organisme, c’est-à-dire qu’elles transforment les substances en d’autres substances et décomposent les grosses molécules. En tant que biocatalyseurs, elles contrôlent et accélèrent les réactions biochimiques dans le corps. Lors de ces réactions, les enzymes ne se lient que temporairement à la substance à transformer (substrat), afin que celle-ci puisse par exemple être décomposée ou modifiée d’une autre manière. Mais les enzymes elles-mêmes ne changent pas.

Les enzymes sont présentes dans chaque cellule du corps et sont indispensables à de nombreuses fonctions et, finalement, au maintien d’un corps sain. Ainsi, de la digestion aux processus métaboliques, en passant par la traduction du patrimoine génétique en protéines, elles sont impliquées en tant que biocatalyseurs. Il existe d’innombrables enzymes différentes dans le corps. La tâche la plus fondamentale est sans doute celle des enzymes digestives, qui sont responsables de la décomposition des aliments ingérés en petits éléments de base, afin qu’ils puissent être absorbés et utilisés par le corps. Les enzymes sont constituées de chaînes de protéines. Les enzymes simples sont constituées d’une seule chaîne de protéines, d’autres de plusieurs chaînes de protéines liées entre elles. Les enzymes fonctionnent souvent de manière multifonctionnelle et assument parfois plusieurs tâches dans le corps. Les enzymes individuelles peuvent aussi se combiner pour former un complexe. Au sein d’un tel complexe, les enzymes individuelles interagissent et se régulent mutuellement.