Qu'est-ce qu'une enzyme?

Une enzyme est une protéine qui accélère les réactions chimiques dans le corps humain et dans d'autres organismes.

Comment les enzymes fonctionnent-elles?

Les enzymes fonctionnent en abaissant l'énergie d'activation des réactions chimiques, facilitant ainsi la transformation des molécules substrats en produits.

Pourquoi les enzymes sont-elles importantes dans les études interdisciplinaires?

Les enzymes sont importantes car elles jouent un rôle clé dans les processus biologiques, chimiques et médicaux, reliant ainsi diverses disciplines scientifiques.

Quels facteurs influencent l'activité enzymatique?

L'activité enzymatique est influencée par la température, le pH, la concentration des substrats et la présence de cofacteurs ou inhibiteurs.

Enzymes: Fonction, Types

Enzymes

Les humains et de nombreux autres organismes sont hétérotrophes, ce qui signifie que nous mangeons d'autres plantes ou animaux pour obtenir de l'énergie et des nutriments. Notre corps ne peut pas absorber de gros morceaux de nourriture. La nourriture doit donc être décomposée en petits morceaux qui peuvent être absorbés, ce que nous appelons communément la digestion des aliments. Dans cet article, nous allons en apprendre davantage sur les enzymes digestives, leur définition, les différents types qui existent, leur fonction dans la digestion des aliments et quelques exemples.

C'est parti

Définition scientifique des enzymes digestives

Le système digestif traite les aliments de deux façons : la digestion mécanique et la digestion chimique.

La digestionmécanique consiste à décomposer physiquement les aliments en plus petits morceaux, notamment par lamastication dans la bouche et les contractionspéristaltiques ou contractions musculaires qui font passer les aliments dans le reste du tube digestif. Mais la digestion mécanique ne suffit pas. Les particules de nourriture doivent être décomposées en unités de base pour que le corps puisse les absorber . C'est ce que fait la digestionchimique à l'aide d'enzymes digestives.

Lesenzymes sont des catalyseurs biologiques, principalement constitués de protéines, qui accélèrent les réactions métaboliques dans notre corps.

Les enzymes sont des molécules essentielles de l'organisme, et la vie ne serait pas possible sans elles.

Une enzyme se lie à une ou plusieurs molécules réactives pour catalyser une réaction chimique. Ces réactifs sont les substrats de l'enzyme. La partie de l'enzyme à laquelle le substrat se lie s'appelle lesite actif .On l'appelle le site actif parce que c'est là que se produit la catalyse.

Lacatalyse est le processus d'accélération d'une réaction chimique à l'aide d'un catalyseur.

Laplupart des enzymes sont constituées deprotéines , composées d'acides aminés qui se sont assemblés en chaîne. Laséquence d'acides aminés présente sur le site actif et leur orientation 3D donnent au site actif sa taille distincte et sa forme. Pour cette raison, le site actif d'une enzyme est conçu de façon unique pour se lier à une cible spécifique et catalyser une réaction spécifique. En d'autres termes, chaque réaction a besoin d'une enzyme particulière.

La fonction des enzymes digestives

Les enzymes digestives contribuent à la digestion des aliments. Les aliments que nous mangeons sont constitués de glucides, de lipides, de protéines et d'acides nucléiques. Nous mangeons ces biomolécules parce que notre corps en a besoin pour croître et se réparer. Mais notre corps ne peut pas les absorber sous leur forme volumineuse car elles sont trop grosses pour être absorbées dans l'intestin et passer dans le sang. Nos enzymes digestives corrigent ce problème en transformant ces grandes biomolécules essentielles en éléments de construction plus petits en brisant les liaisons chimiques qui les unissent.

Les enzymes digestives sont produites à différents endroits du système digestif et sont finalement ajoutées à la nourriture semi-fluide qui traverse le tube digestif.

Types d'enzymes digestives

Les enzymes digestives peuvent être classées en trois catégories principales en fonction des types de molécules sur lesquelles elles agissent. Ces trois classes sont les glucides, les protéases et les lipases.

Carbohydrase

Lescarbohydrases sont une famille d'enzymes digestives qui hydrolysent les glucides complexes en sucres simples.

$C a r b o h y d r a t e s \overset{C a r b o h y d r a s e}{\to} S i m p l e s u g a r s$

L'hydrolyse est une réaction dans laquelle l'eau réagit avec une molécule organique pour rompre les liaisons chimiques et générer deux ou plusieurs nouvelles molécules plus simples .

Nous consommons différents types de glucides dans nos aliments, et chacun d'entre eux nécessite sa propre enzyme carbohydrase. Ces enzymes sont produites dans différentes sections du système digestif, comme les glandes salivaires, le pancréas et l'intestin grêle.

Les protéases

Lesprotéases, ou enzymes protéolytiques, désignent un groupe d'enzymes dont la fonction catalytique est de décomposer les molécules de protéines.

Les protéines sont de longues chaînes d'acides aminés reliés par des liaisons peptidiques.

Les protéases agissent en hydrolysant les liaisons peptidiques, bien que la capacité des protéases à briser différentes liaisons peptidiques varie. Les protéases sont produites dans l'estomac et le pancréas, après quoi elles sont libérées dans le tube digestif.

$P r o t e i n s \overset{P r o t e a s e}{\to} P e p t i d e s a n d / o r a m i n o a c i d s$

Lespeptides sont de courtes chaînes d'acides aminés.

Certaines protéases catalysent la conversion des protéines en peptides courts. Ces peptides doivent souvent être hydrolysés en acides aminés simples. C'est ce que fait une sous-famille de protéases appelée peptidases.

$P r o t e i n s \overset{P r o t e a s e}{\to} P e p t i d e s \overset{P e p t i d a s e}{\to} A m i n o a c i d s$

Les lipases

Leslipases sont des enzymes sécrétées par le pancréas qui décomposent les lipides (graisses ) dans le duodénum de l'intestin grêle. Les lipasestransforment les lipides en leurs sous-unités constitutives : les acidesgras et le glycérol.

$L i p i d s \overset{L i p a s e}{\to} F a t t y a c i d s + G l y c e r o l$

Labile est un liquide que le foie produit et qui est stocké dans la vésicule biliaire. La bile et les sécrétions pancréatiques sont libérées dans l'intestin grêle pendant la digestion des aliments.

Elle joue un rôle essentiel dans la digestion des lipides car elle agit comme un émulsifiant, en décomposant les gros globules de graisse en gouttelettes plus petites. Les graisses émulsifiées ont une plus grande surface d'action pour les lipases et sont donc décomposées beaucoup plus rapidement.

La bile est également un excellent solvant. Cette caractéristique en fait un support idéal pour faire interagir les lipides avec les enzymes de séparation des lipides.

Nucléases

Lesnucléases sont une autre classe d'enzymes digestives qui décomposent les acides nucléiques en nucléotides. La plupart des aliments que nous mangeons, qu'il s'agisse de légumes, de fruits ou de viande, sont constitués de cellules qui étaient autrefois vivantes. Ces cellules contiennent des acides nucléiques sous forme d'ADN ou d'ARN. Au cours de la digestion, les nucléases décomposent ces molécules en molécules plus simples.

$N u c l e i c a c i d s (D N A a n d R N A) \overset{N u c l e a s e}{\to} N u c l e o t i d e s$

Exemples d'enzymes digestives

Le tableau ci-dessous donne un aperçu de quelques exemples d'enzymes digestives.

Tableau 1 : Résumé des types d'enzymes digestives, du substrat sur lequel elles agissent, de l'endroit où elles sont produites et libérées, et de quelques exemples.

Type d'enzyme	Exemples d'enzymes	Substrat	Site de production	Libéré dans
Carbohydrase	Amylase salivaire	Amidon	Glandes salivaires	Bouche
	Amylase pancréatique	Amidon	Pancréas	Intestin grêle (duodénum)
	Maltase	Sucre maltose	intestin grêle	Intestin grêle
Protéase	Pepsine	Protéines	Estomac (glandes gastriques)	Estomac
	Trypsine	Protéine	Pancréas	Intestin grêle (duodénum)
	Peptidase	Peptides	Intestin grêle	Intestin grêle
Lipase	Lipase	Acides gras	Pancréas	Intestin grêle (duodénum)
Nucléase	Nucléase	Acides nucléiques (ADN et ARN)	Pancréas	Intestin grêle (duodénum)

La plupart des enzymes digestives sont produites par le pancréas, un organe situé derrière l'estomac. Pendant la digestion, le pancréas produit des sucs pancréatiques qui contiennent un mélange d'enzymes digestives. Ces enzymes sont responsables de la décomposition des glucides, des protéines, des lipides et des acides nucléiques.

Le pancréas aide également les cellules à absorber les aliments digérés en produisant des hormones telles que l'insuline.

Dans la suite de cette section, nous allons examiner de près deux enzymes digestives, l'amylase et la pepsine, qui sont des enzymes essentielles nécessaires à la décomposition chimique des glucides et des protéines, respectivement.

L'amylase

L'un des glucides les plus courants que nous consommons est l'amidon, un long polymère composé de sucres de glucose. L'amylase est la carbohydrase qui clive les liaisons glycosidiques de l'amidon pour produire des molécules individuelles de sucre de glucose. Le glucose est ensuite transporté à travers la paroi intestinale et est absorbé dans la circulation sanguine.

Lesliaisons glycosidiques sont des liaisons covalentes qui relient les glucides à un autre glucide.

Les amylases sont produites à plusieurs endroits le long du tube digestif. Elles sont d'abord ajoutées dans la bouche et libérées par le pancréas dans l'intestin grêle (duodénum).

Pepsine

La digestion des protéines a lieu dans l'estomac et le duodénum. La pepsine est l'une des principales protéases impliquées dans la digestion des protéines et est sécrétée dans l'estomac. Enplus de la pepsine, l'estomac produit de l'acide gastrique ou acide chlorhydrique (HCl). Cet acide gastrique abaisse le pH de l'estomac, ce qui rend les conditions optimales pour la pepsine.

Le HCl joue également un rôle dans la destruction de la plupart des microbes ingérés avec notre nourriture.

Les avantages des enzymes digestives

Les enzymes digestives sont essentielles pour diviser les particules alimentaires en substances qui peuvent être absorbées. Leur absence peut entraîner une mauvaise digestion et la malnutrition. Discutons d'un trouble particulier qui peut survenir lorsque certaines enzymes digestives sont dysfonctionnelles.

Intolérance au lactose

L'intolérance au lact ose est un trouble digestif caractérisé par une incapacité à digérer complètement le lactose, un sucre important présent dans les produits laitiers. Les personnes intolérantes au lactose ne possèdent pas l'enzyme lactase qui décompose le lactose en galactose et en glucose, deux sucres plus petits et absorbables. Le sucre du lactose ne peut pas être absorbé dans l'intestin grêle et reste donc dans le tube digestif. Par conséquent, les personnes souffrant d'intolérance au lactose peuvent présenter des symptômes de diarrhée, de gaz et de ballonnements après avoir consommé des produits laitiers.

L'intolérance au lactose est inoffensive, mais ses symptômes peuvent être désagréables et apporter de l'inconfort et de la douleur à la personne qui en souffre.

Pour éviter ces symptômes, les personnes intolérantes au lactose peuvent consommer des produits laitiers sans lactose dans lesquels le lactose a déjà été divisé en galactose et en glucose par l'ajout d'une enzyme, la lactase.

Enzymes - Points clés

Le système digestif traite les aliments de deux façons : la digestion mécanique et la digestion chimique.
Au cours de la digestion chimique, les enzymes digestives décomposent les particules alimentaires en molécules plus simples qui peuvent être absorbées par l'intestin.
Il existe trois grands types d'enzymes digestives : les glucides, les protéases et les lipases.
Le manque d'enzymes digestives peut entraîner une mauvaise digestion et la malnutrition, comme on le voit chez les personnes qui souffrent d'intolérance au lactose.

Enzymes

Équipe éditoriale StudySmarter

Définition scientifique des enzymes digestives

La fonction des enzymes digestives