Les règles du jeu énergétique : catabolisme, anabolisme et enzymes

• Catabolisme = casser (grosses $\to$ petites) $\Rightarrow$ libère de l'énergie.
• Anabolisme = assembler (petites $\to$ grosses) $\Rightarrow$ coûte de l'énergie.
• Oxydation = perte d'$e^-$ ; réduction = gain d'$e^-$. Mnémo « OIL RIG » (Oxidation Is Loss, Reduction Is Gain).
• $\Delta G = G_{\text{produits}} - G_{\text{réactifs}}$ (en $\mathrm{kJ}/\mathrm{mol}$) : son signe donne le sens spontané.
• $\Delta G<0$ = exergonique (libère, spontané) ; $\Delta G>0$ = endergonique (absorbe).

$\Delta G<0$ = réaction possible et qui libère de l'énergie, jamais « rapide ». Le glucose peut brûler spontanément ($\Delta G$ très négatif) et pourtant rester des années intact dans un bocal : possible mais infiniment lente. Cette lenteur (grande énergie d'activation) est exactement le problème que l'enzyme vient résoudre.

1. C'est une protéine (acides aminés repliés en 3D) $\to$ le site actif naît du repliement (structure tertiaire).
2. C'est un catalyseur : elle abaisse l'énergie d'activation $E_a$, jamais le $\Delta G$.
3. Elle n'est pas consommée : ressort intacte, réutilisable des milliers de fois/s $\Rightarrow$ jamais un réactif.
4. Elle est doublement spécifique (substrat + réaction).
5. Son activité dépend du milieu : pH et To optimaux, parfois un cofacteur.

$E_a$ (hauteur de la bosse) gouverne la vitesse ; $\Delta G$ (dénivelée réactifs$\to$produits) gouverne le sens et l'énergie échangée. L'enzyme joue uniquement sur $E_a$ : elle accélère une réaction déjà favorable, elle ne rend jamais possible une réaction qui ne l'était pas.

Annale 2019 : « la catalyse de réactions biochimiques » est bien une fonction de protéine (l'enzyme). Corollaire : un réactif est consommé, l'enzyme ressort intacte et se recycle $\Rightarrow$ jamais un réactif ; elle ne change ni le $\Delta G$ ni la faisabilité, seulement $E_a$.