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La pepsine est une enzyme qui fonctionne le mieux à un pH de 1,5. Quel graphique représente comment l’activité de la pepsine varie en fonction du pH ?
Pour répondre à cette question, examinons d’abord le fonctionnement des enzymes. Une enzyme est un catalyseur biologique qui accélère la vitesse des réactions sans être consommé.
Mais comment fonctionnent les enzymes ? Les enzymes sont des protéines globulaires avec une région spécifique, appelée le site actif, représenté ici en rose. Pour catalyser une réaction, le substrat se lie au site actif de l’enzyme, formant un complexe enzyme-substrat. La réaction peut alors avoir lieu, après quoi le ou les produits sont libérés. L’enzyme reste inchangée. Ainsi, elle peut ensuite se lier à une autre molécule de substrat et catalyser d’autres réactions.
Vous avez peut-être remarqué que dans notre exemple, la molécule de substrat s’intègre parfaitement au site actif. Les enzymes sont très spécifiques et ne catalysent les réactions que lorsque le substrat se lie à leur site actif. Nous pouvons dire qu’une enzyme a une forme complémentaire à la molécule de substrat spécifique. Bien que les enzymes soient réutilisables, elles ne sont pas indestructibles. Les enzymes ont toutes une température et un pH optimaux, auxquels elles catalysent une réaction très rapide.
Si les conditions s’éloignent trop de l’optimum, la vitesse de réaction diminuera. En effet, si la température monte trop ou le pH s’éloigne trop de l’optimum, l’enzyme commence à se dénaturer. Cela signifie que le site actif de l’enzyme change de forme, de sorte qu’elle n’a plus de forme spécifiquement complémentaire à son substrat. Le substrat ne peut plus se lier au site actif. Et ainsi l’enzyme ne peut plus catalyser sa réaction. Différentes enzymes ont différentes conditions optimales.
Dans notre question, on nous dit que la pepsine est une enzyme qui fonctionne le mieux à un pH de 1,5. La pepsine se trouve dans l’estomac, où elle digère les protéines de notre nourriture. Les cellules de la muqueuse de l’estomac sécrètent de l’acide chlorhydrique, ce qui diminue le pH de l’estomac et fournit des conditions idéales pour la pepsine.
Jetons un coup d’œil à nos graphiques et décidons lequel montre comment l’activité de la pepsine varie en fonction pH.
Puisque la pepsine fonctionne le mieux à un pH de 1,5, c’est le pH où la vitesse de réaction sera la plus élevée. Nous recherchons un graphique qui reflète cela, avec la vitesse de réaction la plus élevée et donc le point le plus élevé de la courbe à pH 1,5. Nous pouvons éliminer le graphique (A) car la vitesse de réaction la plus élevée est à pH sept. Dans le graphique (B), la vitesse de réaction la plus élevée est à un pH encore plus élevé, autour de pH 11. Nous pouvons donc également éliminer ce graphique. Le graphique (D) présente une vitesse de réaction maximale autour de pH 12. Le graphique (C) présente une vitesse de réaction maximale à un pH bas, autour de 1,5. Le graphique qui montre comment l’activité de la pepsine varie en fonction du pH est donc le (C).
