Coenzyme

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Les coenzymes sont des molécules organiques qui sont cofacteurs de certaines protéines enzymatiques avec lesquelles ils forment souvent un complexe stable. La protéine seule est appelée apoenzyme, associée à son ou à ses coenzymes, on parte d'holoenzyme. En général, seule l'holoenzyme est catalytiquement fonctionnelle. Les coenzymes sont en général impliqués directement dans la catalyse, par exemple au travers de réactions de transfert d'électron, de proton, de groupements fonctionnels ou encore sont impliqués dans le transport du substrat entre sites actifs.

Caractéristiques[modifier | modifier le code]

Origine et biosynthèse[modifier | modifier le code]

Les coenzymes favorisent l'activité de l'enzyme, et y sont même souvent indispensables. Ces composés organiques peuvent être soit synthétisés par la cellule utilisatrice, au travers d'une voie de biosynthèse spécifique, soit issus des nutriments. Les procaryotes et les plantes synthétisent la plupart des coenzymes nécessaire à leur métabolisme. La biosynthèse de ces coenzymes est souvent complexe, faisant intervenir plus d'une dizaine d'étapes. Les animaux supérieurs en revanche en récupèrent une parie dans leur alimentation, ils sont alors considérés comme des vitamines. Par exemple, chez l'homme, le phosphate de pyridoxal qui est le coenzyme de nombreuses décarboxylases est dérivé de la pyridoxine (vitamine B6). En revanche, notre organisme est capable synthétiser les porphyrines, constituant de l'hème présent dans l'hémoglobine et les cytochromes.

Participation à la catalyse[modifier | modifier le code]

Il existe quelques dizaines de coenzymes connus, pour plusieurs milliers d'enzymes : la spécificité de la réaction dépend uniquement de l'apoenzyme et non du coenzyme. À l'inverse des substrats, qui sont transformés en produits durant la réaction enzymatique, les coenzymes sont régénérés et retournent à leur état initial, soit au cours du cycle catalytique de l'enzyme lui-mêmesoit lors d'une seconde réaction enzymatique.

Dans leur structure chimique, les coenzymes sont souvent riches en électrons π (par un ou plusieurs noyaux cycliques) qui contribuent à leur fonction dans le cycle catalytique de l'enzyme. Ils réagissent stœchiométriquement (mole à mole) dans la réaction enzymatique.

Deux types de coenzymes[modifier | modifier le code]

Les réactions auxquelles participent les coenzymes sont des réactions de transfert (d'électrons, de protons, de groupement phosphate, etc.) Ils servent d'accepteur temporaire. On distingue :

  • Les coenzymes d'activation ou groupes prosthétiques :

Les groupes prosthétiques sont fortement liés à l'apoenzyme par des liaisons covalentes. Ils ne se détachent pas de l'apoenzyme au cours de la réaction (exemple : FAD). L'enzyme elle-même les remet en état initial.

  • Les coenzymes de transport :

Les coenzymes de transport, ou cosubstrats, se dissocient facilement de l'apoenzyme. La coenzyme ne retrouve son état initial que lors d'une seconde réaction faisant intervenir une deuxième enzyme (exemple : coenzyme A, ATP). Quand l'enzyme est inactive, la coenzyme n'est pas fixée à l'enzyme.

Classification des coenzymes[modifier | modifier le code]

Cette catégorie rassemble certaines des coenzymes précédemment citées, comme le coenzyme A

Voir aussi[modifier | modifier le code]

Notes et références[modifier | modifier le code]