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Le schéma ci-dessous illustre la théorie clé-serrure. Laquelle des propositions suivantes identifie correctement les structures représentées par les lettres X, Y et Z ? (A) X : substrat ; Y : enzyme ; Z : produits (B) X : produits ; Y : substrat ; Z : enzyme (C) X : enzyme ; Y : substrat ; Z : produits ou (D) X : enzyme ; Y : produits ; Z : substrat
Pour répondre à cette question, commençons par définir ce qu’est une enzyme, puis examinons de plus près comment elle fonctionne dans la théorie clé-serrure.
Une enzyme est un catalyseur biologique qui accélère la vitesse des réactions en réduisant l’énergie nécessaire pour qu’une réaction se produise. Chaque enzyme possède une forme spécifique complémentaire à un ou plusieurs substrats particuliers. Au cours d’une réaction biochimique, le ou les substrats se lient à une région de l’enzyme appelée site actif, que nous pouvons voir, ici, dans la figure. Cela forme une structure appelée complexe enzyme-substrat. Cette réaction produira un ou plusieurs produits qui sont ensuite libérés du site actif.
Les enzymes ne sont pas consommées dans les réactions enzymatiques. L’enzyme reste donc inchangée et disponible pour catalyser davantage de réactions. Ce processus est parfois appelé la théorie clé-serrure. De la même manière que seule une clé particulière pourra s’insérer dans une serrure particulière, seul un ou plusieurs substrats particuliers pourront s’insérer dans le site actif d’une enzyme particulière pour débloquer efficacement le pouvoir de catalyse d’une enzyme.
Jetons un coup d’œil à la figure fournie dans la question pour déterminer les structures. Dans cette figure, la structure nommée X est l’enzyme, ou la serrure. Elle possède un site actif auquel le substrat peut se lier et reste inchangée à travers la réaction. La structure Y est le substrat, ou la clé. Il a la forme particulière qui s’insère dans le site actif et est modifié au cours de la réaction. Enfin, les structures marquées Z sont les produits de la réaction. Cela signifie que nous avons trouvé la bonne réponse à cette question.
L’option qui identifie correctement les structures dans la figure est (C) : X : enzyme ; Y : substrat ; Z : produits.
