Cinetique chimique et biologique

Question 1

Qu’est ce qu’un catalyseur ? et dans quoi entre-t-il en jeu ?

Answer 1

un catalyseur augmente la vitesse de la reaction sans etre consomme et n’apparait pas dans l’equation chimique. il intervient dans le mecanisme reactionnel et diminue la barriere d’energie d’activation

Question 2

De quoi peut dependre une constante de vitesse ?

Answer 2

Elle peut dependre du pH (au extremes elle augmente)

Question 3

Par rapport a quoi est definit une vitesse de reaction chimique ?

Answer 3

elle est definit soit par l’apparition d’un reactif A soit par la disparition d’un produit P

Question 4

De quels parametres depend la vitesse de reaction ?

Answer 4

• des concentrations (des reactifs, mais parfois aussi des produits)
• de la temperature
• de la presence d’un catalyseur ou d’un inhibiteur

Question 5

comment la loi de vitesse peut elle etre determinee si on ne connait pas toutes les etapes du mecanisme reactionnel ?

Answer 5

Elle peut se determiner experimentalement

Question 6

comment evoluent les concentrations de reactifs et de produit dans le temps pour une reaction de premier ordre ?

Answer 6

La concentration de reactif diminue avec le temps tandis que celle des produits augmente

Question 7

Comment evolue la concentration des reactifs au cours du temps dans une reaction de deuxieme ordre ?

Answer 7

la variation logarithmique du rapport des concentrations des reactifs est lineaire au cours du temps

Question 7

Quelle est la différence entre une réaction de pseudo-premier ordre et deuxième ordre.

Answer 7

dans une reaction de deuxieme ordre il y a deux reactifs qui entrent en jeu mais comme la vitesse va dependre de la concentration des deux substrats, il sera difficile d’evaluer la vitesse. Tandis que la reaction de pseudo premier ordre est une réaction de second ordre ou l’un des réactif est en excès ( au moins 10x plus que l’autre réactif) ce qui permet de faire l’approximation que la réaction se comporte comme une réaction de premier ordre

Question 7

comment la vitesse de reaction varie-t-elle dans une reaction de pseudo premier ordre ?

Answer 7

Si la concentration d’un des reactifs (qui est au moins 10 fois plus grande que l’autre) est diminuee, alors la vitesse de la reaction va diminuer.

Question 7

comment la constante de vitesse de deuxieme ordre est determinee ?

Answer 7

elle est determinee par une relation lineaire entre les constantes de vitesse de pseudo-premier ordre (k1’) et les concentrations du reactif auquel elles ont ete mesuree.

Question 8

Quelles sont les specificites des reactions enzymatiques ?

Answer 8

-elles permettent d’importantes augmentation de vitesses reactionnelles
-elles agissent sous conditions douces : temperature, pression et pH
-elles offrent une excellente specifite reactionnelle : reconnaissance precise du substrat
-elles peuvent etre regulees en reponses aux conditions environnantes : concentration de reactif ou de produit par exemple

Question 9

De quel ordre sont le plus souvent les reaction enzymatique ?

Answer 9

Les reactions enzymatiques sont souvent de deuxieme ordre

Question 10

qu’est ce que la periode d’inducation ?

Answer 10

periode durant laquelle, au debut de la reaction enzymatique, les concentration des intermediaires ES et EP augmentent

Question 11

Quand est ce qu’on peut affirmer que les intermediaires sont a l’etat stationnaire ?

Answer 11

qu moment ou la vitesse de la formation des intermediaires est egale a la vitesse de leur consommation on dit que ES et EP sont a l’etat stationnaire. A l’etat stationnaire la vitesse de reaction varie tres peu en fonction du temps

Question 12

Quand est ce que sont mesurees les vitesses de reactions enzymatiques ?

Answer 12

elles sont mesurees a l’etat stationnaire

Question 13

A quoi est proportionnelle la vitesse de reaction enzymatique ?

Answer 13

elle est proportionnelle a la concentration d’enzyme (de catalyseur)

Question 14

Comment evolue la vitesse en fonction de la concentration de substrat ?

Answer 14

a faible concentration de substrat, la vitesse augmente de facon lineaire avec la concentration de substrat

Question 15

Qu’est ce que la cinetique de saturation

Answer 15

Lorsque la concentration de substrat est très faible, la vitesse de la réaction est proportionnelle à la concentration du substrat. Cependant, à mesure que la concentration de substrat augmente, la vitesse atteint un plateau (Vmax) où toutes les enzymes sont saturées de substrat.

Question 16

Dans la cinetique de saturation, a quoi correspond Km ?

Answer 16

Km est la valeur de la concentration de substrat necessaire pour realiser la moitier de la vitesse maximale

Question 17

Qu’est ce que le taux de roulement ou de renouvellement ?

Answer 17

k(cat), il represente le nombre de molecules de substrat convertis en produit par site actif d’enzyme par unite de temps
C’est la constante de vitesse de premier ordre selon le mecanisme de Michaelis Menten

Question 18

donner un exemple de catalyse enzymatique et developper son mecanisme

Answer 18

Les proteases a serine hydrolysent les proteine en utilisant une serine comme nucleophile

Question 19

Combien d’etape comporte la catalyse enzymatique de la protease a serine ? citer les

Answer 19

1) la fixation du substrat a l’enzyme
2) la reaction
3) desorption du ou des produits

Question 20

Qu’est ce qu’un effecteur ?

Answer 20

Un effecteur est toute molecule qui modifie la vitesse d’une reaction enzymatique
Un effecteur qui augmente l’activite enzymatique est un activateur
un effecteur qui diminue l’activite enzymatique est un inhibitueur

Question 21

Que permet l’etude de l’effet d’inhibiteurs ?

Answer 21

• d’affiner le mecanisme catalytique d’une reaction enzymatique
• de mieux connaitre la specifite d’une enzyme
• de concevoir de nouveaux inhibiteurs plus selectifs ou ayant une plus forte affinite (chimie pharmaceutique)

Question 22

Decrire l’inhibition reversible competitive

Answer 22

La fixation non covalente de l’inhibiteur empeche celle du substrat ( et reciproquement) les fixations sont mutuellement exclusives. La fixation mutuellement exclusive resulte d’une analogie de structure entre le substrat et l’inhibiteur.

Question 23

Comment sont influences Km et Vmax en presence de ce type d’inhibiteur ?

Answer 23

Km augmente tandis que Vmax n’est pas modifiee.

Question 24

Comment l’inhibition competitive peut-elle etre ‘‘soulagee’’ ?

Answer 24

avec des concentration tres fortes de substrats, en effet la fixation du substrat et celle de l’inhibiteur sont mutuellement exclusives, l’addition d’une tres forte concentration de substrat va deplacer l’equilibre E + S -> en faveur de ES et EI -> E + I en faveur de E

Question 25

Donner un exemple d’inhibition competitive

Answer 25

Le methotrexane est l’inhibiteur de l’enzyme dihydrofolate reductase (tres grande similitude structurelle) ce qui permet a l’inhibiteur d’etre grandement reconnu

Question 26

Que fait un inactivateur dans une reaction d’inhibition irreversible ?

Answer 26

Il forme une liaison covalente avec l’enzyme

Question 27

donner un exemple d’inactivateur

Answer 27

un gaz neurotoxique : le di-isopropyl fluorophosphate, il inhibe la chymotrypsine pour former un complexe EI inactif

Question 28

comment le gaz neurotoxique di-isopropyl fluorophosphate inhibe l’enzye chymotrypsine ?

Answer 28

il subit une attaque nucleophile par la Serine catalytique, il relache un fluore et forme une liaison covalente entre l’enzyme et l’inhibiteur, adduit tres stable

Question 29

Quel est le mode d’action de l’aspirine et quel type d’inhibiteur est-elle ?

Answer 29

l’aspirine est un inhibiteur irreversible et se lie de maniere irreversible a l’enzyme COX-1 qui catalyse la premiere etape de synthese des prostaglandines requises pour la reaction inflammatoire