Transcription de la vidéo
Pourquoi la plupart des réactions enzymatiques sont-elles lentes à basse
température? Une température plus basse signifie que les molécules ont moins d’énergie élastique,
donc elles ne se lient pas aussi souvent. Une température plus basse signifie que les molécules ont plus d’énergie cinétique,
donc elles entrent en collision fréquemment. C’est faux; la plupart des réactions enzymatique sont rapides à basse
température. Ou une température plus basse signifie que les molécules ont moins d’énergie
cinétique, donc elles ne se heurtent pas aussi souvent.
Ce que la question nous demande, c’est pourquoi les réactions impliquant des enzymes
sont particulièrement lentes à basse température. Les enzymes sont des catalyseurs biologiques, elles accélèrent la vitesse de
réactions sans être elles-mêmes consommées.
Commençons par examiner comment les enzymes peuvent catalyser ou accélérer la vitesse
de réactions chimiques. Dans les réactions enzymatiques, un ou plusieurs substrats sont transformés en un ou
plusieurs produits. La structure bleue représente une enzyme. Le substrat, la structure rose au-dessus, va entrer en collision avec elle et se lier
sur une région à sa surface appelée le site actif de l’enzyme. Le site actif d’une enzyme a une forme complémentaire à un substrat spécifique. Donc seule cette molécule peut s’y lier. Lorsqu’un substrat se lie au site actif d’une enzyme, il forme un complexe
enzyme-substrat. Les produits seront ensuite libérés du site actif de l’enzyme. Et l’enzyme est prête à catalyser une autre réaction.
À basse température, l’enzyme et le substrat se déplacent, mais elles ne se déplacent
pas très rapidement, ce qui est indiqué par les petites flèches pour chaque
molécule. En effet, à basse température, les molécules ont une faible énergie cinétique. Les faibles vitesses des molécules signifient que le taux de collision des substrats
avec les sites actifs de l’enzyme est également très faible. Vous pouvez voir dans cet exemple qu’un seul des substrats est entré en collision
avec le site actif d’une enzyme pour former un complexe substrat-enzyme. Cela signifie qu’au cours de cette période d’une seconde, un seul ensemble de
produits a été formé.
À mesure que la température augmente, les molécules de substrat et l’enzyme ont plus
d’énergie cinétique. Ells se déplacent donc beaucoup plus rapidement, ce qui est indiqué par les flèches
plus longues pour chaque molécule. Cela signifie que le substrat entre en collision avec le site actif de l’enzyme plus
fréquemment. Cela se traduit par la formation de davantage de complexes enzyme-substrat et la
libération de davantage de produits sur cette période d’une seconde par rapport aux
températures plus basses.
À mesure que plus de produits se forment, la vitesse de la réaction enzymatique
augmente. Voyons à quoi cela ressemblerait sur un graphique. Vous pouvez voir sur le graphique que lorsque la température est basse, la vitesse de
réaction est également faible. Lorsque la température augmente jusqu’à environ 40 degrés Celsius, la vitesse de
réaction augmente également. En effet, les molécules d’enzyme et de substrat ont plus d’énergie cinétique.
Examinons nos possibilités et éliminons celles qui sont incorrectes. La forme d’énergie qui contrôle la vitesse des molécules de substrat et de l’enzyme
et donc la vitesse de la réaction enzymatique est l’énergie cinétique. Par conséquent, l’option faisant référence à l’énergie élastique est incorrecte. Comme nous l’avons indiqué sur le graphique ici, à des températures plus élevées, les
molécules d’enzyme et de substrat ont plus d’énergie cinétique. Par conséquent, l’option indiquant que des températures plus basses génèrent plus
d’énergie cinétique est fausse.
Nous pouvons voir sur le graphique que lorsque la température est basse, le taux de
réactions enzymatiques est également faible. Cela signifie que l’option indiquant que les réactions sont rapides à basse
température est également incorrecte car nous savons qu’à basses températures, les
réactions ont lieu lentement. Nous pouvons donc en déduire que la raison pour laquelle la plupart des réactions
enzymatique sont lentes à basse température est qu’une température inférieure
signifie que les molécules ont moins d’énergie cinétique. Donc elles ne se heurtent pas aussi souvent.
