Les enzymes font partie intégrante de tous les systèmes du corps. Ils sont codés et construits par des cellules, chaque cellule fabriquant différentes enzymes spécifiques à la fonction cellulaire, ainsi que des enzymes communes à la totalité ou à la plupart des cellules. Les enzymes aident les réactions chimiques à progresser dans le corps; une série de réactions chimiques est appelée une voie biochimique.
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Synthèse d'enzymes
Les enzymes sont un type particulier de protéine. Les protéines sont composées d'acides aminés. L'ADN dans le noyau d'une cellule contient une séquence de produits chimiques, appelés bases, qui correspondent aux lettres A, T, C et G. Une longue séquence de bases code pour une protéine. Cette séquence est appelée un gène. Chaque base est appelée un codon; il code pour un acide aminé. Par exemple, le code AGA code pour l'acide aminé arginine; si cela était suivi par GTT, la valine serait l'acide aminé suivant dans la protéine. Chaque gène actif dans l'ADN est essentiellement copié dans un produit chimique similaire appelé ARN, qui est retiré du noyau de la cellule. Ensuite, l'ARN est utilisé pour assembler les protéines sur des structures appelées ribosomes.
Structure enzymatique
Les acides aminés sont enchaînés ensemble un par un. Au fur et à mesure qu'ils se rassemblent, les acides aminés commencent à se replier dans des structures plus complexes. Une très longue séquence d'acides aminés finira par former une machine tridimensionnelle que nous appelons une enzyme. Les enzymes ont des zones de charge magnétique et électrique et ont des parties mobiles comme une machine.
Réactions chimiques et fonction enzymatique
Les substances chimiques se lient à une enzyme d'une manière analogue à une serrure et à une clé. Par exemple, un produit chimique avec trois côtés comme un triangle peut avoir un côté positif et deux côtés négatifs. Une enzyme qui lie ce produit chimique aura un côté négatif et deux côtés positifs pour lier magnétiquement le produit chimique. Cette zone de liaison chimique est appelée site actif. Une fois lié, l'enzyme peut changer de forme pour changer le produit chimique. Il peut rompre un lien entre les atomes dans la molécule, ou former de nouvelles liaisons, ou joindre deux produits chimiques ensemble. Ces réactions chimiques peuvent se produire normalement sans enzymes, mais peuvent se produire très lentement. Les enzymes accélèrent les réactions chimiques et dirigent les produits chimiques à travers une série de changements.
Voies enzymatiques
De nombreuses voies enzymatiques existent dans le corps, et beaucoup d'entre elles n'ont pas encore été découvertes et entièrement élucidées. Le processus décrit ci-dessus, avec la lecture de l'ADN, la construction de l'ARN à partir de ses bases et la synthèse de protéines telles que les enzymes de l'ARN implique une série de réactions chimiques. Ces réactions sont accélérées, ou catalysées, par des enzymes. Comme autre exemple, les hydrates de carbone dans les aliments subissent une série de réactions chimiques pour finalement faire du carburant pour la cellule; ces réactions chimiques se produisent à travers de nombreuses enzymes.Les enzymes peuvent dégrader les graisses, ou accumuler de la graisse, ou synthétiser des hormones telles que la testostérone; tous ces processus impliquent des réactions chimiques.
Régulation enzymatique
Les enzymes ont également des sites de liaison distincts de leur site de liaison principal, appelés sites allostériques, qui peuvent se lier à d'autres produits chimiques pour accélérer ou ralentir leur vitesse de travail. En outre, d'autres produits chimiques peuvent se lier au site actif et l'inhiber en se disputant le site. De nombreux médicaments fonctionnent de cette manière. Les AINS tels que l'ibuprofène se lient à l'enzyme COX et l'empêchent de produire des produits chimiques inflammatoires.
