2- Enzymes Flashcards
Spécificité enzymatique
- réactifs et produits lors d’une rct sont spécifiques
- contrôlée par reconnaissance moléculaire fondée sur complémentarité structurale
- le site spécifique sur lequel se lie le substrat et ou la catalyse a lieu est le site actif de l’enzyme
Cinétique enzymatique
- cherche à déterminer vitesse (max) d’une rct catalysée, à mesurer affinité pour substrats et effets inhibiteurs
- analyse de l’influence des conditions de la rct sur vitesse couplée à l’étude des structures et des propriétés chimiques
Vitesse (v) (cinétique enzymatique)
- qté de produits formés en fct du temps
- vitesse dépend de C de S et qté enzyme
- au temps 0, vitesse est max. vitesse proportionnelle à C du S
Constante de Michaelis (Km)
- constante (mM substrat) qui donne C en S pour laquelle la vitesse initiale de la rct est à la moitié de la vmax
Dans les conditions M-M, Km est une estimation de __________. Elle indique l’efficacité avec laquelle un enzyme sélectionne son substrat
la constante de dissociation de l’enzyme de son substrat (reflet de l’affinité)
Un petit Km signifie _______
une liaison forte
Un grand Km signifie ______
une liaison faible
Vitesse Maximale (Vmax) (cinétique enzymatique)
- Constante qui représente la vitesse maximale de transformation de S en P
- valeur théorique approximative
- v tend vers vmax quand C de S augmente. À saturation en S, vitesse ini est max
l’équation de michaelis et menten
permet de déterminer la vitesse d’une rct en tenant compte de la quantité de S et de caractéristiques propres à un enzyme
Constante catalytique (Kcat)
- mesure activité catalytique maximale. décrit rapidité d’action d’un enzyme
- Nb de molécules de S transformé en produit par unité de temps (quand enzyme est saturée par S)
Efficacité catalytique (kcat/km)
- mesure efficacité catalytique d’une rct lorsque la C du substrat est basse
- limitée par la vitesse de diffusion et par la vitesse de formation du complexe ES
Facteurs affectant activité enzymatique
pH
Température
Inhibition
pH
- chaînes latérales des acides aminés peuvent être ionisables (tant celles des enzymes que des substrats)
Température
- Procure de l’énergie nécessaire pour atteindre ou s’approcher de l’état de transition
- enzymes dépliées
Inhibition
étude de l’inhibition enzymatique a contribué à la compréhension des propriétés des enzymes
inhibiteurs réversibles
interagissent avec les enzymes par des rcts d’association/dissociation sans formation de liaisons covalentes stables
inhibiteurs irréversibles
- forment les liens covalents stables avec les enzymes
- inhibition compétitive
- inhibition non-compétitive
inhibition compétitive
inhibiteur interagit seulement avec E et pas avec complexe ES (sur site actif)
Inhibition non-compétitive
inhibiteur interagit soit avec E et/ou avec ES (se fixe de façon n-covalente sur un site différent du site actif)
Inhibition réversible non compétitive
- Km reste constant et Vmax diminue (Comme si E diminuait)
- fixation de S et de I sur des sites différents
Inhibition réversible compétitive
Augmente le Km et Vmax reste constant
Inhibition irréversible
- par des liaisons covalentes
- se comporte comme un inhibiteur non compétitif (perte d’enzyme actif)
Contrôles de l’activité enzymatique
1- Vitesse de la rct enzymatique est ralentie lorsque les produits s’accumulent
2- déterminée par disponibilité en substrats
3- contrôle génétique par induction et répression de la synthèse des enzymes
4- régulation par des modifications covalentes réversibles (phosphorylations)
5- contrôles spécialisés (zymogènes/isozymes)
6- Régulation allostérique
zymogènes
produit enzyme sous forme inactive
devient active dans contexte souhaité (autre action enzymatique, pH, etc)
Isozymes
Enzymes qui font la même rct mais pas les mêmes paramètres cinétiques (différences acides aminés)
Phosphorylation
- enzyme qui se fait phosphorylé/déphosphorylé
- stimulation des enzymes qui ajoutent grp P (kinases)
- Ajout peut être positif ou négatif
- peut stimuler ou ralentir enzyme
Régulation allostérique
- permet de moduler l’activité des enzymes situés aux étapes clés des voies métaboliques
- Implique une modification de la structure tertiaire des enzymes
- peut s’agit d’une inhibition ou d’une excitation
- atp qui s’accumule peut inhiber enzyme et venir en activer d’autres
Protéines qui ont un comportement allostérique
Protéines oligomériques
Les protéines oligomériques se présentent sous deux états:
relâché et tendu
Toutes les sous unités d’une molécule ont la même conformation R ou T et ont ____
un site de liaison pour le substrat
___ est prédominant en absence de ____
T
S
Le substrat se lie fortement à l’état ___
R
Un accroissement de la population des molécules de conformation ___ accroit progressivement le nb de sites accessibles à S
R
Les ligands qui se lient de manière ______ sont des effecteurs homotropes positif (accroît liaison d’autres S identiques)
coopérative
Glycogène phosphorylase
- couper unités glucidiques pour libérer glucose dans glycogène
- clivage des unités glucose à partir des extrémités non réductrices du glycogène
L’ATP et le glucose-6 phosphate sont des ….
inhibiteurs allostériques de la glycogène phosphorylase (bons indicateurs cellulaire, va ralentir enzyme car déjà bcp glucose)
L’AMP est ….
un activateur allostérique de la glycogène phosphorylase (stimule enzyme si manque de glucose)
Deux formes (régulation allostérique GP)
alpha (phosphorylée)
beta (non phosphorylée)
Qu’est ce qui permet le passe d’une forme à l’autre (GP)
une enzyme de conversion
Chaque forme a 2 états allostériques:
R actif (forte affinité pour S)
T peu actif (faible affinité pour S)
Hyperglycémie
Insuline, postprandial, pas de P
Hypoglycémie
Glycogène, jeûne, P
Exercice..
Adrénaline, P
Muscle
consommateur
Foie
Fournisseur, le plus outillé pour les rcts métaboliques, ajuster composition du sang, élimine, entrepose, remettre dans sang, transformer matière première et la mettre dans le sang
GP phosphorylé donc…
hypoglycémie, doit dégrader glycogène pour faire glucose donc enzyme active
GP non phosphorylé donc…
hyperglycémie, cesse dégradation glucose dans glycogène, peu actif
Si P: équilibre en faveur de R
glucose facilite inactivation par déphosphorylation
Si non P: équilibre en faveur de T
AMP facilite activation par conversion de la forme T en R
