Nous  continuons aujourd’hui notre découverte des enzymes en regardant ce qui est nécessaire à leur bon fonctionnement.

(Deuxième volet)

Le fonctionnement des enzymes

Les enzymes peuvent être activées ou inhibées par de nombreux facteurs. Nous allons regarder rapidement les manières dont une enzyme peut être inhibée et ensuite par quels facteurs elle est activée.

Les inhibiteurs

Ils sont de deux catégories :

• réversibles

Les réversibles peuvent être compétitifs c’est à dire qu’ils se fixent sur le site actif de l’enzyme car ils ont une structure voisine de celle du substrat. Ils peuvent être déplacés par un excès de substrat.

Les réversibles peuvent aussi être non-compétitif. Dans ce cas, ils se fixent sur un site dit allostérique (voir schéma). Ce processus entraîne une modification de la conformation du site actif, qui diminue son affinité pour le substrat. Ces inhibiteurs ne peuvent être déplacés par un excès de substrat.

• irréversibles

Les inhibiteurs se lient de façon covalente, c’est-à-dire avec mise en commun d’électrons, à un groupement fonctionnel de l’enzyme indispensable à l’action catalytique. Ils sont alors inamovibles et empêchent définitivement l’enzyme de fonctionner.

Les activateurs

Ils sont de natures diverses, mais nous ne citerons que les cations (c’est à dire les ions positifs).

Ils peuvent favoriser la bonne conformation de l’enzyme, la fixation du substrat sur l’enzyme ou participer directement à la catalyse.

Ces cations (oligo-éléments ou minéraux) sont nécessaires au fonctionnement de l’enzyme.

Ceux qui interviennent le plus souvent sont :

•  Le magnésium Mg++
• Le manganèse Mn++
•  Le calcium Ca++
• Le fer Fe++
• Le cuivre Cu++
• Le zinc Zn++
• Le sélénium Se++

Parfois un seul cation convient, parfois un cation est remplaçable par un autre, ce qui arrive quelquefois pour Mg++ et Mn++.

Régulation de l’action des enzymes

L’activité de l’enzyme doit être adaptée aux besoins de la cellule. Soit accélérée, quand il faut produire un métabolite ; soit freinée ou arrêtée, quand la quantité de métabolite est suffisante.

Trois moyens permettent de contrôler l’activité enzymatique :

• Le contrôle allostérique, immédiat et bref
•  Le contrôle par modification covalente, initié par les hormones, un peu plus long et plus prolongé
•  Le contrôle transcriptionnel, réalisé par certaines protéines se liant à l’ADN. C’est le contrôle le plus lent et le plus durable.

Les enzymes fonctionnent presque toujours en cascade (c’est à dire qu’une réaction enzymatique en entraîne une autre et ainsi de suite). La régulation s’effectue généralement au niveau de l’enzyme initiale de la cascade.

Les coenzymes

Les coenzymes sont des cofacteurs indispensables au fonctionnement de certaines enzymes appelées apoenzymes. Elles sont fort variées.
L’important est que la plupart des coenzymes sont construites à partir de précurseurs qui sont des vitamines, substances que l’organisme humain est incapable de synthétiser et qui doivent être apportées par l’alimentation.

Le capital enzymatique

L’immense majorité des enzymes, environ 96%, dégradent les substrats. Elles sont catabolisantes. Une faible minorité d’enzymes, environ 4%, synthétisent des molécules nouvelles. Elles sont anabolisantes.
Les déficits enzymatiques sont très rarement d’origine quantitative et presque toujours d’origine qualitative. L’enzyme est présente mais sous une forme mutée ou peu performante (les gènes codant pour les enzymes peuvent être modifiés par des mutations, qui sont le plus souvent neutres ou défavorables).

Les humains disposent donc d’un arsenal enzymatique de valeur variable. Un sujet dont certaines enzymes essentielles fonctionnent mal sera, plus souvent qu’un autre, candidat aux maladies dues à l’encrassement des cellules.

Les ennemis des enzymes

Ils sont nombreux :

• les radicaux libres produits en excès,
• les pesticides,
• divers médicaments dont certains antibiotiques,
• le tabac, les polluants,
• les chimiothérapies,
• et surtout les molécules alimentaires et bactériennes provenant d’un intestin grêle trop perméable.

Ils attaquent les enzymes de manière indirecte ou directe.

• Indirectement car certains médicaments altèrent la vitalité des entérocytes (voir articles sur l’intestin), rendant l’intestin poreux, et permettant ainsi l’entrée dans le sang de particules capables d’aller entraver le fonctionnement de l’enzyme.

• Directement, soit en exerçant une destruction de l’enzyme, de la coenzyme ou du substrat, soit en induisant une inhibition par liaison au site actif ou allostérique de l’enzyme, soit en induisant une activation aberrante perturbant l’équilibre cellulaire, soit en modifiant la transcription du gène codant pour l’enzyme, à la suite de lésions de l’ADN ou de liaisons aberrantes à l’ADN de certaines protéines.

Voici la fin de ce deuxième volet sur les enzymes.

Vous avez pu constater que les vitamines et les minéraux (oligoéléments) sont absolument nécessaires à leur fonctionnement. 

L’alimentation moderne ne permet pas de couvrir les besoins quotidiens en vitamines et minéraux. Pour en savoir plus vous pouvez consulter l’article sur les compléments alimentaires.