Cours 10- Enzymologie

Question 1

Qu’est-ce qu’un catalyseur?

Answer 1

Procédé qui accélère une réaction par rapport à une réaction non catalysée en diminuant l’énergie d’activation

Question 2

Qu’est-ce qu’une enzyme?

Answer 2

Une enzyme est un catalyseur biologique. La majorité de celles-ci sont des protéines. Une enzyme accélère grandement une réaction par rapport à une réaction non-catalysée en diminuant l’énergie d’activation.

Question 3

Vrai ou Faux?
Certains ARNs et ADNs ont aussi une activité catalytique

Answer 3

Vrai (RNAzyme et DNAzyme)

Question 4

Qu’est-ce qu’un site actif?

Answer 4

Correspond à une faible fraction de l’enzyme dont la géométrie et les propriétés biophysiques sont complémentaires à celles du substrat. + Contient une région de spécificité et une région de réaction (catalyse)

Question 5

Nommez les deux régions que contiennent le site actif et leurs caractéristiques

Answer 5

Région de spécificité: les groupement polaires et non-polaires de l’enzyme forment des interactions faibles avec le substrat (ex. liaison hydrogène)

Région de réaction: des groupements provenant de résidus d’acides aminés et de cofacteurs/coenzymes participent à la réaction chimique (proximité et orientation, catalyse acide/base, substitution nucléophile et catalyse électrophile).

Question 6

Qu’est-ce qu’un cofacteur / coenzyme?

Answer 6

Molécules organiques qui sont souvent des dérivés
de vitamines. Certains sont labiles (se dissocient sous forme libres) alors que d’autres demeurent liés à l’enzyme.

Question 7

Quel est l’effet d’un catalyseur sur une réaction chimique qui est spontanée?

Answer 7

Augmente la vitesse

Question 8

Un catalyseur peut-il rendre spontanée (thermodynamiquement favorable)une réaction qui ne l’est pas ?

Answer 8

Non rapide ne veut pas forcément dire spontané

Question 9

Un catalyseur peut-il modifier l’équilibre final d’une réaction chimique ?

Answer 9

Non

Question 10

Un catalyseur change-t-il la nature des produits de la réaction ?

Answer 10

Non

Question 11

Un catalyseur est-il lui-même transformé suite à la réaction chimique qu’ilcatalyse ? b) En cours de réaction?

Answer 11

a) Non b) C’est possible

Question 12

Qu’est-ce que l’énergie d’activation?

Answer 12

Quantité d’énergie nécessaire pour former le complexe activé et atteindre l’état de transition (sommet du cheminement réactionnel illustré ci-dessous).

Question 13

Vrai ou Faux?
Ea correspond seulement à DG0ǂ de la réaction catalysée (DG0ǂcat)

Answer 13

Faux, ou non-catalysée (DG0ǂnon).

Question 14

Les enzymes accélèrent les réactions en favorisant l’atteinte de ____a)_____.Pour cela, elles doivent avoir ___b)_____ pour le substrat activé que le ______c)_______. On dit qu’elles stabilisent l’état de transition.

Answer 14

a) l’état de transition
b) plus d’affinité
c) substrat non-activé

Question 15

Pourquoi est-ce que les enzymes sont essentielles à la vie?

Answer 15

Puisque la vitesse des réaction non-catalysées est insuffisante pour soutenir la croissance et la reproduction des organismes vivants

Question 16

Les enzymes fonctionnent sous quelles conditions?

Answer 16

Conditions douces

Question 17

Nommez les deux modèles de liaisons du substrat et leur brève description

Answer 17

Modèle clé-serrure de Fisher: le site actif est essentiellement préformé, c’est-à-dire qu’il existe même en absence de substrat.

Modèle de réarrangement induit de Koshland: la liaison du substrat (ou d’une molécule de régulation à un site allostérique) entraine un changement conformationnel de l’enzyme qui aligne correctement certains résidus importants pour la catalyse.

Question 18

Vrai ou Faux
La spécificité enzymatique peut être étroite tout comme elle peut être large

Answer 18

Vrai

Question 19

Qu’est-ce qu’un substrat non naturel?

Answer 19

Analogue du substrat naturel utilisé pour les essais enzymatiques afin de permettre le suivi de la réaction (détection colorimétrique parabsorbance du produit généré ou autre type de détection). Par exemple, l’hydrolyse de l’ONPG, qui contient un groupement galactose, libère le O-Nitrophenol, un composé jaune qui absorbe la lumière à 410-420 nm.

Question 20

Nommez les 7 classes d’enzyme

Answer 20

o oxydoréductases
o transférases
o hydrolases
o lyases
o isomérases
o ligases
o translocases

Question 21

Donnez des exemples d’oxyréductases

Answer 21

Deshydrogénases
Oxydases
Catalases
Oxygénases
Réductases
Peroxydases

Question 22

Donnez des exemples de transférases

Answer 22

Kinases
Acyltransférases
Glucosyltransférases
Aminotransférases
Transaminases

Question 23

Donnez des exemples d’hydrolases

Answer 23

Estérases
Glycosydases
Peptidases
Phosphatases
Thiolases
Phospholipases
Lipases
Désaminases

Question 24

Donnez des exemples de lyases

Answer 24

Décarboxylases
Cétolases
Aldolases
Lyases

Question 25

Donnez des exemples d'isomérases

Answer 25

Isomérases Epimérases Racémases Mutases

Question 26

Donnez des exemples de ligases

Answer 26

Ligases Synthétases Synthases

Question 27

Donnez la définition des translocases

Answer 27

Transfèrent des ions ou de molécules de part et d’autre d’une membrane ou catalysent leur séparation dans une membrane. Implique typiquement l’hydrolyse de l’ATP comme source d’énergie

Question 28

Comment la vitesse enzymatique est-elle estimée?

Answer 28

Par la variation de la quantité de substrat, ou de produit, par unité de temps.

Question 29

De quoi dépend la quantité du complexe ES?

Answer 29

De la quantité de substrat S présente L’affinité de l’enzyme E pour son substrat S (donné par k1 et k-1) De la kcat

Question 30

Donnez l'équation utilisée pour trouver la vitesse enzymatique

Answer 30

De la quantité de complexe ES multipliée par kcat constantecatalytique (v= kcat[ES])

Question 31

Vrai ou Faux? On définit Vmax comme étant la vitesse maximale obtenue à de fortesconcentrations en substrat, lorsque l’enzyme est saturée, c’est à dire quand ellese trouve essentiellement entièrement sous forme ES à l’équilibre dynamique.

Answer 31

Vrai

Question 32

Que se passe-t-il lorsque la concentratoin du substrat est faible?

Answer 32

il y a peu de complexe ES et la vitesse est faible.

Question 33

Qu'est-ce que la Km?

Answer 33

Elle correspond à la concentration en substrat pour laquelle la vitesse de la réaction est égale à la moitié de la vitesse maximale.

Question 34

Vrai ou Faux? Plus la Km est grande, plus l’affinité est forte et plus l’activité catalytique est faible à de fortes concentrations de substrats.

Answer 34

Faux, plus la Km est faible, plus l’affinité est forte et plus l’activité catalytique est grande à de faibles concentrations de substrats.

Question 35

De quoi dépend la Km?

Answer 35

Unique à chaque enzyme et fonction d’un substrat particulier, mais dépend des paramètres physico-chimiques tels la température et du pH.

Question 36

Qu'est-ce que la Kcat?

Answer 36

constante catalytique caractérisé par Kcat = Vmax/ concentration d"enzyme

Question 37

Qu'est-ce que la Kcat indique? De quoi dépend-t-elle?

Answer 37

Elle indique combien d’événements de catalyse s’effectuent par unité de temps et dépend des paramètres physicochimiques tels la température et du pH.

Question 38

Qu'est-ce que l'activité enzymatique?

Answer 38

Quantité (poids ou mole) de substrat ou de produit converti par unité de temps

Question 39

Quelles sont les Unités Internationales de l'activité enzymatique?

Answer 39

Une unité enzymatique (UI) est la quantité d’enzyme (mg ou mole) qui convertit1µmole de substrat en 1 minute, dans les conditions optimales de l’enzyme

Question 40

Qu'est-ce que l'activité spécifique (AS)?

Answer 40

Activité enzymatique (UI) en fonction de la quantité totale de protéines (poids ou mole) présente dans l’essai

Question 41

Quelles sont les unités souvent rapportées pour l'activité spécifique (AS)?

Answer 41

en UI/mg ou UI/mole

Question 42

À quoi sert l'AS?

Answer 42

À évaluer l’efficacité de la purification d’une enzyme. Sa valeur devrait augmenter en cours de purification.

Question 43

Nommez les deux types d'effecteurs sur l'activité enzymatique

Answer 43

Inhibiteur et activateur

Question 44

Nommez deux cations qui peuvent augmenter l'activité des enzymes

Answer 44

Mg2+ pour les polymérases Zn2+ pour les phosphatases alcalines

Question 45

Quel type d'inhibiteur suis-je? Entrent en compétition avec le substrat pour se fixer au site actif de l’enzyme. Il s’agit souvent d’analogues structuraux du substrat.

Answer 45

Inhibiteur compétitif

Question 46

Quel type d'inhibiteur suis-je? Se fixent de façon indépendante de celle du substrat et modifient l’activité de l’enzyme.

Answer 46

Inhibiteur non compétitif

Question 47

Quel type d'inhibiteur suis-je? Ne se lient qu’au complexe formé entre l’enzyme et le substrat et empêchent la catalyse

Answer 47

Inhibiteur incompétitf

Question 48

Identifier sur la photo les différents types d'inhibiteurs présentés

Answer 48

a) Inhibiteur compétitif b) Inhibiteur non compétitif c) Inhibiteur incompétitif

Question 49

Expliquer l'activité d'une enzyme en fonction de la température

Answer 49

La vitesse croit en fonction de la température jusqu’à ce que la protéine commence à se dénaturer menant à la perte d’activité.

Question 50

Expliquer l'activité d'une enzyme en fonction du pH

Answer 50

Chaque enzyme montre un profil unique d’activité vs pH. Le pH optimal d’une enzyme reflète habituellement le pH de son environnement physiologique.

Question 51

Dans les grains d'orge, le signal d’activation de l’amylase est donné par une hormone végétale, laquelle ?

Answer 51

Acide gibbérélique

Question 52

Quel est ce type d'enzyme?

Answer 52

Oxydoréductases

Question 53

Quel est ce type d'enzyme?

Answer 53

Transférases

Question 54

Quel est ce type d'enzyme?

Answer 54

Hydrolases

Question 55

Quel est ce type d'enzyme?

Answer 55

Lyases

Question 56

Quel est ce type d'enzyme?

Answer 56

Isomérases

Question 57

Quel est ce type d'enzyme?

Answer 57

Ligase

Question 58

Quel est ce type d'enzyme?

Answer 58

Translocases