ENZYMESHistoire de la notion

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Historique de la notion d’enzyme

L'histoire des enzymes et de leur science, l'enzymologie, ne remonte guère avant le début du xixe siècle. Certes, on connaissait auparavant les modifications de la matière organique par des extraits animaux ou végétaux, l'action des sucs digestifs sur les aliments ou sur la coagulation du lait. Les fermentations étaient connues depuis bien plus longtemps encore. Cela ne signifie pas que l’on ait établi un lien entre ces phénomènes et l’action particulière d’un composant du vivant, du moins avant les expériences de Lazzaro Spallanzani (1729-1779) montrant, en 1777, la liquéfaction des aliments sous l’effet du suc gastrique. La première démonstration formelle de l'existence de substances biologiques capables de réaliser certaines de ces opérations remonte à 1833, lorsque Anselme Payen (1795-1871), spécialiste des substances alimentaires, et le chimiste Jean-François Persoz (1805-1868) publient dans le Journal de pharmacie, en 1834, leur observation que l'amidon, insoluble, est transformé en sucres solubles par une substance extraite de grains d'orge, isolée par précipitation alcoolique. Ils nomment cette substance « diastase » (du grec diastasis, « séparation »), se référant ainsi à la nature de l'opération chimique. Au cours du xixe siècle, la notion de diastase va rester surtout associée à la digestion avec l'identification, dans les sécrétions du tube digestif, de substances comme la pepsine, la trypsine, les lipases, etc.

Portrait de Lazzaro Spallanzani

Photographie : Portrait de Lazzaro Spallanzani

Lazarro Spallanzani (1729-1799), prêtre, professeur de logique, de métaphysique et de littérature grecque, est surtout connu pour ses travaux scientifiques. On lui doit d'importantes découvertes dans des domaines divers de la biologie et en particulier en ce qui concerne l'action des sucs... 

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Portrait de Jean-François Persoz

Photographie : Portrait de Jean-François Persoz

Jean-François Persoz est un chimiste français, né le 5 juin 1805  à Cortaillod en Suisse, et mort en 1868 à Paris. Élève de Louis Thénard, il est professeur de chimie à Strasbourg puis, à partir de 1850, à la Sorbonne. En 1852, il occupe la chaire de chimie industrielle au... 

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Au cours de la seconde moitié du xixe siècle, la notion qu'un organisme vivant contient de très nombreuses molécules dites organiques se précise. On identifie en particulier le contenu des cellules à une substance visqueuse appelée colloïde, dont les diastases font partie. Le colloïde est responsable des transformations chimiques qui s’opèrent dans la cellule et sont à l’origine des molécules organiques. Les études sur les fermentations opposent Justus von Liebig (1803-1873) à Louis Pasteur (1822-1895), à propos du principe même de ces transformations, telles celles qui surviennent lors des fermentations, comme la production d’acide butyrique ou d’alcool. Ce sont de simples réactions chimiques pour le premier ; elles sont une propriété du vivant pour le second. La querelle Liebig-Pasteur est tranchée de manière définitive en faveur de Liebig par Eduard Buchner (1860-1917) en 1894. Ce dernier montre que les colloïdes des organismes fermentaires comme les levures restent actifs in vitro alors que l’organisation de la cellule qui les contenait a été détruite. Les colloïdes responsables de ces transformations chimiques furent appelés « enzymes » (et non plus diastases), terme qui rappelle le matériel utilisé par Buchner. Ce nom tiré du grec en, « dans », et zumè, « levure », vient en réalité d'une expression forgée par Willy Kühne (1837-1900) en 1878 qui signifiait simplement que « quelque chose » se passait dans la levure lors de la fermentation, ce qui en disait cependant très peu sur la nature des enzymes ou leur diversité... Comment rendre compte des nombreuses opérations chimiques différentes au sein de toute cellule ?

Eduard Buchner

Photographie : Eduard Buchner

Eduard Buchner (1860-1917), médecin et biologiste allemand, est surtout connu pour avoir démontré que la fermentation de sucres par des levures  ne dépendait pas de l'organisation intègre des cellules vivantes mais était le fait de substances solubles, les zymases (enzymes) contenues dans... 

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Portrait de Lazzaro Spallanzani

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Le modèle clé-serrure

Le modèle clé-serrure
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  • : chercheur en histoire des sciences, université Paris-VII-Denis-Diderot, ancien chef de service à l'Institut Pasteur

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Gabriel GACHELIN, « ENZYMES - Histoire de la notion », Encyclopædia Universalis [en ligne], consulté le 18 mai 2022. URL : https://www.universalis.fr/encyclopedie/enzymes-histoire-de-la-notion/