Biochimie - Enzymes Flashcards
Caractéristiques des enzymes
Protéines dont la structure tridimensionnelle
est importante
Se lient spécifiquement au(x) substrat(s) pour
accélérer la vitesse de réaction
Peuvent être soumises à un contrôle
Peuvent être inhibées
Servent aussi à la digestion des aliments
Sont des outils diagnostiques utilisés
quotidiennement par le médecin
Qu’est-ce qu’une protéine?
Polymère d’acides aminés reliés par des
liaisons peptidiques
Structure en trois dimensions
Structure primaire?
Séquence d’acide aminés
Structure secondaire?
Organisation ou interaction avec les acides aminés adjacents. Peut être répétitif (hélices alpha ou feuillets Beta)
Structure tertiaire?
Repliement sur elle-même de la protéine
Structure quaternaire?
Association de plusieurs protéines tertiaires ensemble
Fonctionnement de la protéine dépend de ?
- Son arrangement dans l’espace (bonne séquence de nucléotide et bonne forme, pas de mutations)
- Le milieu qui lui donne sa forme (température et pH)
Qu’est-ce qu’un enzyme?
Protéine
Fabriquées par organismes vivants
Pouvoir catalytique
Expliquez le mécanisme d’action
d’un biocatalyseur
Liaison spécifique du(des) substrat(s)
Abaisse l’énergie d’activation
Accélère la vitesse de réaction
Note: avec les chaîne latérales des AA sur le site catalytique de l’enzyme qui font des liens dans le site catalytique avec les molécules de substrat et applique des tensions/pression pour favoriser les réactions
Distinguez enzyme simple, holoenzyme et apoenzyme.
Enzyme simple: uniquement des A.A. Holoenzyme: enzyme + cofacteur Apoenzyme: partie protéique de l’holoenzyme, inactive sans cofacteur Cofacteur: ion métallique ou coenzyme Apoenzyme + cofacteur = holoenzyme
Type de coenzymes
- Calcium
- Magnésium
- Vitamines
- Dérivées de vitamines
Comment mesure-t-on les enzymes ? (2)
- Mesure de la concentration (cher)
- Mesure de l’activité enzymatique aka quantité de produit formé après un certain temps (plus utilisé)
Étapes (3) d’une réaction typique enzymatique
3 périodes, A B C
A: Vitesse constante (vitesse initiale, pas nécessairement maximale car pas nécessairement toutes les molécules d’enzyme utilisées)
B: Baisse du concentration de substrat, ralentissement par
- baisse de substrat disponible
- trop de produits si réaction réversible
C: Atteinte de l’équilibre ou transformation complète du subtrat
Quels sont les effets d'une variation de la concentration du substrat sur la vitesse (initiale) de réaction dans des conditions où la concentration en enzyme est constante ?
- Faible concentration: vitesse initiale proportionnelle à la concentration de substrat(chaque molécule de substrat trouve son enzyme)
- Forte concentration:
Ralentissement de la vitesse, toutes les molécules d’enzymes sont pleine de substrat (saturation)
Que signifie le Km d’une enzyme?
Constante de Michaelis,
- Concentration pour laquelle la vitesse initiale est la moitié de celle maximale
- Inversement proportionnelle à l’affinité de l’enzyme pour le substrat
- PAS fonction de la concentration du substrat
- PAS fonction de la concentration de l’enzyme
Note: affinité = saturation rapide = enzyme fonctionne même si la concentration du substrat est basse
Que signifie la Vmax?
- Vitesse quand toutes les molécules d’ENZYMES sont saturées
- Indépendante de la concentration de SUBSTRAT
- Dépendante de la concentration d’ENZYME, pH et température
Quels sont les effets d'une variation de la concentration de l'enzyme sur la vitesse (initiale) de réaction dans des conditions où la concentration en substrat est très élevée (saturante; en excès par rapport aux concentrations d'enzyme) ?
Proportionnel, plus il y a d’enzymes, plus les vitesses initiales et maximale sont élevée
De quoi doit-on se méfier lorsqu’on mesure la vitesse de réaction?
On doit se méfier qu’il y est trop peu de substrat pour le nombre d’enzymes. Lorsque la mesure sera prise, la réaction aura déjà ralentie et la vitesse de réaction sera SOUS-ESTIMÉE
Comment remédie-t-on au problème de mesure de la vitesse? (3)
- Mesure en substrat saturant
- Mesure au début de la réaction
- Mesure à plus faible concentration enzymatique, puis factorisation
Quels sont les effets d’une variation du
pH et de la température du milieu dans
lequel agit une enzyme?
Trop chaud-> Dénaturation
Trop froid->Rigidité
Baisse de performance
Plupart des enzymes 7 pH 37°C
Mécanismes de régulation enzymatiques (4)
Quantité (long terme): -Induction -Répression Efficacité (court terme): -Allostérie -Modification Covalente
Est-ce que la synthèse (QUANTITÉ) de tous les enzymes peut être contrôlés?
Non, les enzymes constitutive sont constamment synthétisé.
Peut varier de tissu en tissu
Définition de l’allostérie (3 caractéristiques)
- Sites régulateurs/allostériques spécifiques aux effecteurs/modulateurs
- Effet positif ou négatif selon le modulateur
- Mécanisme plus ou moins actif selon la concentration du modulateur
Définition de la modification covalente
- Modification d’une chaîne latérale
- Réversible
- Souvent Phosphorisation ou Déphosphorisation
Est-ce que tous les enzymes peut être contrôlés par des mécanismes d’EFFICACITÉ?
Non, la majorité le sont pas, seuls les réactions clés le sont
Mécanisme d’un inhibiteur COMPÉTITIF et effet sur Km et Vmax
- Structure qui ressemble au substrat (se fixe aux mêmes sites catalytiques). Fais de la compétition pour se fixer à la même place
- Augmentation apparente du Km (moins d’affinité car compétition, “dilution” du substrat)
- Vmax inchangé (mécanisme pouvant être compensé par plus de substrat)
Note: plusieurs médicaments exploitent ce mécanisme comme les statims
Mécanisme d’un inhibiteur NON-COMPÉTITIF et effet sur Km et Vmax
- Fixe de façon IRRÉVERSIBLE et empêche le substrat de se fixer (neutralise l’enzyme, baisse sa concentration apparente)
- Km inchangée (même si la concentration baisse, Km est propre à l’enzyme)
- Baisse de Vmax (va de pair avec une baisse de concentration de l’enzyme)
Un inhibiteur non compétitif irréversible peut-il agir à un autre site
qu’au site actif ?
Oui, comme dans le cas de l’allostérie ou de la modification covalente, affecte la structure tertiaire qui affecte indirectement le site actif.
Peut aussi être spécifique au site actif lui même (Sarin, aspirine, pénicilline)
Où est déversé le suc pancréatique et que contient-il principalement?
- Duodénum
- Enzymes digestifs du pancréas
- Bicarbonate de sodium
- Bicarbonate de potassium
(neutralisation de l’acide)
Nommez les principales enzymes du suc pancréatique et indiquez leur
fonction. (7)
TRYPSINE: Protéines alimentaires en peptides
CHYMOTRYPSINE, ÉLASTASE, CARBOXYPEPTIDASE A, CARBOXYPEPTIDASE B:
hydrolyse de liaisons peptidiques des protéines alimentaires pour faire acides aminés
AMYLASE: hydrolyse des liaisons alpha (1->4) de l’amidon (et du glycogène)
des aliments pour faire du glucose
LIPASE: hydrolyse des triacylglycérols en acides gras et en 2-acylglycérol.
(TALC)
Sous quelle forme retrouve-t-on les enzymes protéolytiques dans le suc
pancréatique (5) ? Quel en est l’avantage pour le pancréas?
Proenzymes.
trypsinOGÈNE ->trypsinE
chymotrypsinOGÈNE -> chymotrypsinE
PROélastase->élastase
PROcarboxypeptidase A -> carboxypeptidase A
PROcarboxypeptidase B -> carboxypeptidase B
Pour éviter qu’on se digère nous-mêmes.
Note: Activation Irréversible
Où et comment ces enzymes sont-elles activées?
Dans l’intestin (duodénum).
- Trypsinogène est activé par ENTÉROPEPTIDASE.
- Puis par elle-même.
- Fait d’autres enzymes après
Comparez le pH optimal des enzymes
protéolytiques d’origine pancréatique à
celui de la pepsine, une enzyme
protéolytique qui agit dans l’estomac.
Trypsine, chymotrypsine et carboxypeptidase
pH optimal: 7,5 à 8,5
Élastase
pH optimal: 10 (bicarbonate)
Pepsine: enzyme protéolytique de l’estomac
pH optimal: 1 à 2
À part l’amylase, nommez les deux principales enzymes chargées de la
digestion des glucides.
Saccharase et lactase. (Amylase fait gros lien, ceux-ci p’tits liens)
Où ces enzymes sont-elles synthétisées et où agissent-elles? Lactase et saccharase
Cellules intestinales (membrane cytoplasmique, face externe [bordure de brosse])
Quels sont les substrats et les produits de ces
enzymes (lactase saccharase)?
Saccharose 3 activités:
- Sacchrasique
Saccharose + Eau -> Glucose + Fructose
-Isomaltasique
Eau et dextrines alpha 1->6 (de l’amidon) –> Oligosaccharides avec alpha 1-> 4 (maltose, maltotriose)
-Maltasique
Eau + (maltose/maltotriose) –> Glucose
Résumé: Amylase->Isomaltasique->Maltasique
Lactase:
Lactose + Eau -> Galactose +Glucose
Définissez les termes suivants : sang, plasma et sérum.
Sang: coeur artères capilaires veines
Plasma: portions sang sans les cellules sanguines (contient quand même protéines de coagulation)
Sérum: Plasma après coagulation, absence de fribrogène
Pourquoi l’amylase et la lipase sont-elles si élevées chez madame
Arcand ?
Inflammation ou nécrose qui déverse le contenu des cellules dans le liquide interstitiel. On mesure ainsi des enzymes spécifiques aux organes. (Dans le cas de madame Arcand c’est lipase et amylase donc pancréatite aigu)
