L'enzyme expliqué en caricature

[Marc]

Après avoir regardé l’amidon à la loupe, pour aider à comprendre la dégradation enzymatique qui se passe aussi quotidiennement que nos panifications. Ici nous poursuivons avec une tentative d'explication de ce qu'est l'enzyme
Vous pouvez revoir le passage précédent en ouvrant le spoiler qui suit.

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L’enzyme ?
Ce post est là pour que le point d’interrogation derrière le mot enzyme, ne reste pas indéfiniment une énigme pour le boulanger.
Voici représenté des granules d’amidon de farine de blé.
Pour la compréhension c’est schématisé assez fort.


Puis agrandissons à la loupe pour nous aider à comprendre.


On obtient une granule qui est composée (toujours aussi schématiquement) des chaînes d’amidon.


Ces chaînes d’amidon sont composées de molécules de glucoses accolées "solidement",une à l’autre.


Chaque petit rond orange représente une molécule de glucose.
Celles-ci ne se détacheront une de l’autre que grâce à la dégradation enzymatique.


Maintenant, il n’y a pas que les glucides (nom général des sucres).
Il y a aussi les protides (ou protéines).
Et les lipides (ou graisses) dans les 3 apports primordiaux au niveau nutrition humaine.
Eux aussi (les protides et les lipides) devront se dégrader ou se fractionner en petites unités pour passer du statut d’aliment à nutriment.

Pour rappel, ce post comme le précédent feront partie du prochain dossier «les enzymes correctifs et additifs en boulangerie» et il veut vous faire voyager autour d’une description toujours schématisée.

Revoilà nos chaînes d’amidon dessinées ici en pus petit.
Dans ce dessin extrait de D.RAWN (Traité de biochimie, éd. De Boeck), l’enzyme est dans le tableau ci-dessus en espèces de globules et l’on voit également une double membrane figure les enveloppes de la cellule de levure.
Comme pour l’humain, la levure (agent de la fermentation panaire) doit couper en petits morceaux la chaîne d’amidon (l'amylose), puisqu’elle ne sait faire entrer à travers sa paroi qu’une ou deux molécules à la fois.

Reprenons la loupe pour définir l’action

On va changer notre caricature de l’enzyme pour reprendre une qui sera notre image (un peu flamme) de l’enzyme.

Il n'est pas inutile de remplacer les symboles de l’enzyme, d’autant plus que les nombreux enzymes que l’on représente souvent en terme de ciseaux n’ont pas tous comme fonction de couper (ou dégrader) une grande chaîne de molécules en petites portions.

L’enzyme est composé essentiellement de protéines.
A la différence des glucides (sucres) qui fournissent le combustible-énergie, ne détermine-t-on pas l’apport des protéines au niveau nutritif, comme les «briques» ou bâtisseurs de notre corps.
Les protéines qui composent l’enzyme ont comme spécificité de provenir des protéines solubles dites parfois protéines pour le métabolisme de la graine généralement impliquées dans le développement du grain et sa germination.

Point un peu plus difficile à comprendre, parce que pas toujours ou complètement explicable, l’enzyme sera codé (ou commandé) par les gènes (qui sont aussi essentiellement composé de protéines).

C’est l’ «ADN» de l’humain (ces chaînes de molécules d'acides aminés représentées souvent en torsade) qui commande les enzymes de notre corps et c’est ces mêmes gènes de la plante qui vont enclencher les processus enzymatiques pour la germination.

Pour toutes ces transformations, l’enzyme agit comme une serrure recevant une clé, le substrat.
La molécule enzymatique possède une zone bien précise (dite le site actif) dans laquelle vient s’emboîter le substrat.
Cette découverte nous la devons à Emil FISCHER et cela très tôt dans l’histoire, c’était en 1894.
Depuis ce concept (serrure/clé) n’a que très peu évolué.

Prenons le cas (schématisé toujours) d’une molécule de substrat quelconque et de l’enzyme.
A l’endroit de rencontre entre l’enzyme et la molécule (le site actif), la fixation n’est possible que si cela correspond parfaitement ou spécifiquement.
Alors l’opération enzymatique peut se réaliser, ici dans notre exemple ci dessous, la molécule va se scinder en trois parties.

Cette opération très spécifique pourra recommencer pour l’enzyme, mais évidemment pas pour la molécule (substrat) transformé(e).
Aujourd’hui l’enzyme porte le non de la molécule qu’elle transforme plus le suffixe …ase.
Par exemple si les molécules sont une chaîne d’amidon, ce sera l’amylase, si c’est une chaîne de protéines, ce sera une protéase et si c’est des lipides des lipases.
Et ainsi de suite, pour les molécules plus petites, pentosanase pour pentosane, maltase pour maltose.
Et toujours plus détaillé lorsque l’on arrive à retirer à la molécule, un atome d’hydrogène c’est une déshydrogénase ou à faire muter un atome dans son emplacement dans la molécule, ce sera une mutase.

Parfois pour que tout corresponde bien entre la serrure/enzyme et la clé/substrat, il faut qu’à la serrure s’ajoute un élément qui sera appelé co-enzyme (en bleu sur le schéma).
C’est souvent des éléments minéraux.

A l’inverse et toujours avec l’exemple de la serrure/enzyme et la clé/substrat, à la place d’un élément qui aide à la complémentarité, c’est un élément qui empêche celle-ci.
C'est alors un inhibiteur d’enzymes qui s'installe (en vert sur le schéma) et empêche l’action de s’opérer comme il se doit.

On est parti ainsi du granule d’amidon et on n’a pas arrêter d’agrandir notre champ de vision pour comprendre comment pour arriver dans l’infiniment petit, une opération de dégradation se succèdent à une autre.
C’est une cascade de dégradation enzymatique comme un jeu de domino, pour reprendre encore une formule imagée que nous devons comme les trois précédentes à des auteurs allemands spécialisés dans le soin de santé par les enzymes (Sven NEU & Karl RANSBERGER, Les enzymes santé, éd. Jouvence).

Si vous le souhaitez, vous pouvez également aller prendre connaissance du mini-module sur les enzymes

Une information à diffuser > infopresse@boulangerie.net
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