Cours 10- Enzymologie Flashcards
Qu’est-ce qu’un catalyseur?
Procédé qui accélère une réaction par rapport à une réaction non catalysée en diminuant l’énergie d’activation
Qu’est-ce qu’une enzyme?
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.
Vrai ou Faux?
Certains ARNs et ADNs ont aussi une activité catalytique
Vrai (RNAzyme et DNAzyme)
Qu’est-ce qu’un site actif?
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)
Nommez les deux régions que contiennent le site actif et leurs caractéristiques
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).
Qu’est-ce qu’un cofacteur / coenzyme?
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.
Quel est l’effet d’un catalyseur sur une réaction chimique qui est spontanée?
Augmente la vitesse
Un catalyseur peut-il rendre spontanée (thermodynamiquement favorable)une réaction qui ne l’est pas ?
Non rapide ne veut pas forcément dire spontané
Un catalyseur peut-il modifier l’équilibre final d’une réaction chimique ?
Non
Un catalyseur change-t-il la nature des produits de la réaction ?
Non
Un catalyseur est-il lui-même transformé suite à la réaction chimique qu’ilcatalyse ? b) En cours de réaction?
a) Non b) C’est possible
Qu’est-ce que l’énergie d’activation?
Quantité d’énergie nécessaire pour former le complexe activé et atteindre l’état de transition (sommet du cheminement réactionnel illustré ci-dessous).
Vrai ou Faux?
Ea correspond seulement à DG0ǂ de la réaction catalysée (DG0ǂcat)
Faux, ou non-catalysée (DG0ǂnon).
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.
a) l’état de transition
b) plus d’affinité
c) substrat non-activé
Pourquoi est-ce que les enzymes sont essentielles à la vie?
Puisque la vitesse des réaction non-catalysées est insuffisante pour soutenir la croissance et la reproduction des organismes vivants
Les enzymes fonctionnent sous quelles conditions?
Conditions douces
Nommez les deux modèles de liaisons du substrat et leur brève description
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.
Vrai ou Faux
La spécificité enzymatique peut être étroite tout comme elle peut être large
Vrai
Qu’est-ce qu’un substrat non naturel?
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.
Nommez les 7 classes d’enzyme
o oxydoréductases
o transférases
o hydrolases
o lyases
o isomérases
o ligases
o translocases
Donnez des exemples d’oxyréductases
Deshydrogénases
Oxydases
Catalases
Oxygénases
Réductases
Peroxydases
Donnez des exemples de transférases
Kinases
Acyltransférases
Glucosyltransférases
Aminotransférases
Transaminases
Donnez des exemples d’hydrolases
Estérases
Glycosydases
Peptidases
Phosphatases
Thiolases
Phospholipases
Lipases
Désaminases
Donnez des exemples de lyases
Décarboxylases
Cétolases
Aldolases
Lyases
Donnez des exemples d’isomérases
Isomérases
Epimérases
Racémases
Mutases
Donnez des exemples de ligases
Ligases
Synthétases
Synthases
Donnez la définition des translocases
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
Comment la vitesse enzymatique est-elle estimée?
Par la variation de la quantité de substrat, ou de produit, par unité de temps.
De quoi dépend la quantité du complexe ES?
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
Donnez l’équation utilisée pour trouver la vitesse enzymatique
De la quantité de complexe ES multipliée par kcat constantecatalytique (v= kcat[ES])
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.
Vrai
Que se passe-t-il lorsque la concentratoin du substrat est faible?
il y a peu de complexe ES et la vitesse est faible.
Qu’est-ce que la Km?
Elle correspond à la concentration en substrat pour laquelle la vitesse de la réaction est égale à la moitié de la vitesse maximale.
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.
Faux, plus la Km est faible, plus l’affinité est forte et plus l’activité catalytique est grande à de faibles concentrations de substrats.
De quoi dépend la Km?
Unique à chaque enzyme et fonction d’un substrat particulier, mais dépend des paramètres physico-chimiques tels la température et du pH.
Qu’est-ce que la Kcat?
constante catalytique caractérisé par Kcat = Vmax/ concentration d”enzyme
Qu’est-ce que la Kcat indique? De quoi dépend-t-elle?
Elle indique combien d’événements de catalyse s’effectuent par unité de temps et dépend des paramètres physicochimiques tels la température et du pH.
Qu’est-ce que l’activité enzymatique?
Quantité (poids ou mole) de substrat ou de
produit converti par unité de temps
Quelles sont les Unités Internationales de l’activité enzymatique?
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
Qu’est-ce que l’activité spécifique (AS)?
Activité enzymatique (UI) en fonction de la quantité totale de protéines (poids ou mole) présente dans l’essai
Quelles sont les unités souvent rapportées pour l’activité spécifique (AS)?
en UI/mg ou UI/mole
À quoi sert l’AS?
À évaluer l’efficacité de la purification d’une enzyme. Sa valeur devrait augmenter en cours de purification.
Nommez les deux types d’effecteurs sur l’activité enzymatique
Inhibiteur et activateur
Nommez deux cations qui peuvent augmenter l’activité des enzymes
Mg2+ pour les polymérases
Zn2+ pour les phosphatases alcalines
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.
Inhibiteur compétitif
Quel type d’inhibiteur suis-je?
Se fixent de façon indépendante de celle du substrat et modifient l’activité de l’enzyme.
Inhibiteur non compétitif
Quel type d’inhibiteur suis-je?
Ne se lient qu’au complexe formé entre l’enzyme et le substrat et empêchent la catalyse
Inhibiteur incompétitf
Identifier sur la photo les différents types d’inhibiteurs présentés
a) Inhibiteur compétitif
b) Inhibiteur non compétitif
c) Inhibiteur incompétitif
Expliquer l’activité d’une enzyme en fonction de la température
La vitesse croit en fonction de la température jusqu’à ce que la protéine commence à se dénaturer menant à la perte d’activité.
Expliquer l’activité d’une enzyme en fonction du pH
Chaque enzyme montre un profil unique d’activité vs pH. Le pH optimal d’une enzyme reflète habituellement le pH de son environnement physiologique.
Dans les grains d’orge, le signal d’activation de l’amylase est donné par une hormone végétale, laquelle ?
Acide gibbérélique
Quel est ce type d’enzyme?
Oxydoréductases
Quel est ce type d’enzyme?
Transférases
Quel est ce type d’enzyme?
Hydrolases
Quel est ce type d’enzyme?
Lyases
Quel est ce type d’enzyme?
Isomérases
Quel est ce type d’enzyme?
Ligase
Quel est ce type d’enzyme?
Translocases
