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JF Perrin mise à jour 2019
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Beaucoup d'enzymes catalysant des réactions redox sont susceptibles de former des ROS.
Par exemple, les chaînes respiratoires voient le dioxygène y capturer régulièrement un seul électron pour donner O2-. Mais il y a bien d'autres exemples ... De très nombreuses enzymes engagées dans des redox et faisant intervenir des cofacteurs organiques type NAD ou NADP produisent du H2O2.
O2- est une espèce très réactive et un poison pour de nombreuses enzymes, et son élimination par les cellules est souvent catalysée par
une enzyme appelée superoxyde dismutase (SOD).
SOD catalyse O2- + O2- + 2H+ ----->O2 + H2O2. Grosse source d'H2O2, poison de nombreuse enzymes, mais on verra plus loin l'intérêt de passer de
O2- à H2O2...
H2O2 est enzymatiquement éliminable par les catalases et les peroxydases :
Catalase : H2O2 + H2O2 ----> 2H2O + O2
Peroxydase : AH2 + H2O2 ----> A + 2H2O
(faut donc trouver du réducteur AH2 ou le recycler avec un autre réducteur par exemple contre du NADH : A + NADH + H+ ----> AH2 + NAD+...)
Avec l'équipe SOD+catalase, on élimine donc O2- et H2O2 deux poisons de nombreuses enzymes. C'est déjà ça ! Mais surtout, on évite la formation du terrible HOº
. En effet HOº se forme selon la réaction bilan :
Et en effet ºOH est un toxique qui s'attaque par réaction radicalaire en chaîne à à peu près toutes les molécules du vivant : nucléotides, lipides, acides aminés ...
On retiendra donc qu'avec l'équipe SOD+catalase on règle l'élimination de O2- et H2O2 mais aussi de ºOH.
Pour ceux qui veulent en savoir plus. Il y a d'autres systèmes d'élimination des ROS dans le monde des bactéries que les formations SOD/catalase-peroxydases. On peut citer en particulier la superoxyde réductase (SOR), qu'on trouve chez de nombreuses bactéries anaérobies et qui catalyse :
SOR catalyse O2- + 2H+ + SOR-Fe2+ -------> H2O2 + SOR-Fe3+. Il faut alors recycler la SOR sous sa forme SOR-Fe2+ avec un donneur d'électron qui peut lui même être recyclé par du NADH.
Et puis il ne faut pas oublier les petites molécules comme l'ascorbate ou le glutathion ou les caroténoïdes ou la vitamine E qui sont des éliminateurs de ROS...
Voici un schéma montrant la réactivité du radical hydroxyl sur une molécule organique avec doubles liaisons (un acide gras insaturé par exemple ...). ça peut se propager ...
