Enzyme

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Figure 1: Diagramme d'une réaction catalytique qui montre l'énergie (E) requise à différentes étapes suivant l'axe du temps (t). Les substrats (A et B) en conditions normales requièrent une quantité d'énergie considérable (E1) pour atteindre l'état de transition A...B, à la suite duquel le produit de réaction (AB) peut se former. L'enzyme (E) crée un microenvironnement dans lequel A et B peuvent atteindre l'état de transition (A...E...B) plus facilement, réduisant ainsi la quantité d'énergie requise (E2). Comme il est plus aisé d'atteindre un niveau énergétique inférieur, la réaction peut avoir lieu plus fréquemment, ce qui se traduit par une vitesse de réaction accrue.
Une enzyme (parfois utilisé au masculin) est une molécule (protéine ou ARN dans le cas des ribozymes) permettant d'abaisser l'énergie d'activation d'une réaction et d'accélérer jusqu'à des millions de fois les réactions chimiques du métabolisme se déroulant dans le milieu cellulaire ou extracellulaire sans modifier l'équilibre formé. Les enzymes agissent à faible concentration et elles se retrouvent intactes en fin de réaction : ce sont des catalyseurs biologiques (ou biocatalyseurs). La première enzyme fut découverte par Anselme Payen et Jean-François Persoz en 1833[1]. Après avoir traité un extrait aqueux de malt à l'éthanol, ils ont précipité une substance sensible à la chaleur. Cette substance était capable d'hydrolyser l'amidon : ils l'ont nommée diastase (étym. : diastasis = séparation) car elle séparait le sucre soluble de l'amidon. On l'appelle aussi amylase α (amylase alpha).

La nomenclature des enzymes n'est pas standardisée mais, par convention, elle se compose le plus souvent d'un radical proche du substrat ou du produit de la catalyse suivi du suffixe « ase ». Par exemple :

La glucose-oxydase est une enzyme qui catalyse l'oxydation du glucose.
L'amidon-synthétase catalyse la synthèse de l'amidon.
Une enzyme, comme toute protéine, est synthétisée par les cellules vivantes à partir des informations codées dans l'ADN ou dans l'ARN dans le cas de certains virus. Il existe plus de 3 500 enzymes différentes répertoriées.

Les premières enzymes isolées furent d'abord nommées ferments solubles, diastases ou zymases.

Il existe deux grandes catégories d'enzymes :

les enzymes purement protéiques (qui ne sont constituées que d'acides aminés)
les enzymes en deux parties, une partie protéique (« l'apoenzyme ») et une partie non protéique (« le cofacteur »), appelées « holoenzymes »[2]. Dans ce cas, sans la coenzyme, la catalyse de la réaction ne peut avoir lieu.
Exemple : L'aminoacyl-ARNt synthétase (enzyme fixant l'acide aminé sur l'ARN transfert) a besoin d'ATP (coenzyme) pour fixer l'acide aminé sur l'ARNt.

Sommaire [masquer]
1 Site actif
2 « Vitesse initiale » de réaction enzymatique
3 Régulation de l'activité enzymatique
4 Classement et dénomination des enzymes
5 Terminologie
6 Pathologie
7 Notes et références
8 Voir aussi
8.1 Articles connexes
8.2 Liens externes

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La cellule de Schwann.

Son interaction avec les nerfs passe par un vocabulaire (neuromédiateurs...) et une grammaire (récepteurs, canaux ioniques...) qui modulent les transmissions nerveuses et synaptiques. La vision obsolète de la cellule gliale, Cendrillon toute dévouée de sa Seigneurie Le Neurone, cède aujourd'hui le pas devant le concept d'interactions neuro-gliales. Ces interactions intimes et vitales pour chacun des acteurs utilisent un vocabulaire (neuromédiateurs, facteurs de croissance, molécules d'adhésion...) et une grammaire (récepteurs, canaux ioniques, mécanismes de transduction, régulation de l'expression génomique) d'une grande richesse. Dans cette première émission nous commencerons notre voyage linguistique et grammatical par la périphérie en nous plongeant dans le dialogue intime entre la cellule de Schwann et le neurone. Puis dans une seconde émission nous nous lancerons à l'assaut des multiples cellules gliales du système nerveux central.

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Lors de l'activité électrique neuronale, du K+ est libéré par l'axone. Une accumulation importante de K+ dans l'espace périaxonal pourrait entraîner une trop forte dépolarisation de la membrane axonale et conduire à un arrêt de la transmission nerveuse, voire à une mort neuronale. La cellule de Schwann, de par sa proximité est le candidat naturel pour tamponner cette augmentation localisée dans le temps et dans l'espace de la concentration de K+ périaxonal. Le canal K+ rectifiant entrant est particulièrement adapté à une entrée de K+ dans la cellule de Schwann: (1) c'est le seul canal potassique susceptible d'être ouvert à des valeurs de potentiel proche du potentiel membranaire de repos, (2) sa propriété de rectification entrante favorise fortement l'entrée de K+ par rapport à sa sortie, (3) l'amplitude du courant entrant augmente proportionnellement avec la concentration de K+ extracellulaire. A noter que les autres systèmes d'homéostasie du K+ pouvant être mis en jeu n'ont pas été représentés (influx passif couplé aux ions chlore selon l'équilibre de Donnan; pompage actif par la Na+/K+ ATPase). Des expériences de marquage par immunocytochimie ont permis de localiser des canaux Kir dans les microvillosités schwanniennes recouvrant la région paranodale.

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Voir les cellules communiquer

Machines et moteurs moléculaires : de la biologie au molécules de synthèse
De nombreux processus biologiques essentiels font intervenir des moteurs moléculaires (naturels). Ces moteurs sont constitués de protéines dont la mise en mouvement, le plus souvent déclenchée par l'hydrolyse d'ATP (le "fioul" biologique), correspond à une fonction précise et importante. Parmi les exemples les plus spectaculaires, nous pouvons citer l'ATPsynthase, véritable moteur rotatif responsable de la fabrication de l'ATP. Pour le chimiste de synthèse, l'élaboration de molécules totalement artificielles, dont le comportement rappelle celui des systèmes biologiques, est un défi formidable. L'élaboration de "machines" et "moteurs" moléculaires de synthèse représente un domaine particulièrement actif, qui a vu le jour il y a environ une douzaine d'années. Ces machines sont des objets nanométriques pour lesquels il est possible de mettre en mouvement une partie du composé ou de l'assemblée moléculaire considérée, par l'intervention d'un signal envoyé de l'extérieur, alors que d'autres parties sont immobiles. Si une source d'énergie alimente le système de manière continue, et qu'un mouvement périodique en résulte, l'assemblée moléculaire en mouvement pourra être considérée comme un "moteur". D'ores et déjà, certaines équipes de chimiste ont pu fabriquer des moteurs rotatifs minuscules, des moteurs linéaires mis en mouvement par un signal électronique ou des "muscles" moléculaires de synthèse, capables de se contracter ou de s'allonger sous l'action d'un stimulus externe. Quelques exemples représentatifs seront discutés lors de l'exposé. Un certain nombre de questions ayant trait aux applications potentielles du domaine de "nanomécanique moléculaire" seront abordées : - "ordinateurs moléculaires", pour lesquels certains chercheurs fondent de grands espoirs, stockage et traitement de l'information au niveau moléculaire, - robots microscopiques, capables de remplir une grande variété de fonctions allant de la médecine à la vie de tous les jours, - transport sélectif de molécules ou d'ions à travers des membranes.

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