Cours 3 - Enzymes et coenzymes Flashcards
Comment peut-on augmenter la vitesse d’une réaction chimique?
- augmenter la température (c’est impossible à faire pour la plupart des organismes)
- augmenter la concentration des réactifs (certaines réactions sont si lentes spontanément qu’il faudrait des concentrations impossible à atteindre en réalité)
- utiliser un catalyseur
Qu’est-ce qu’une enzyme?
Un catalyseur biologique
L’énergie d’activation requise pour une réaction provient de quels facteurs (2)?
- les molécules doivent s’orienter correctement pour former l’intermédiaire réactionnel (∆S est négatif)
- pour favoriser les contacts entre les molécules, il faut favoriser leur mouvement (donner de la chaleur, donc ∆H est positif)
Que signifie ∆S?
C’est l’entropie, soit la mesure du désordre. Si ∆S est négatif, c’est que la réaction tend vers un état plus « en ordre », par exemple la polymérisation.
Que signifie ∆H?
C’est l’enthalpie, soit la chaleur de réaction. Si ∆ H est positif, c’est qu’il y a de la chaleur qui est donnée à la réaction.
Quel effet a un catalyseur sur une réaction chimique?
Il abaisse la barrière énergétique de la réaction chimique
Vrai ou faux. Un catalyseur change la différence d’énergie nette entre les produits et les substrats d’une réaction.
Faux
Qu’est-ce que l’hydrogénation de l’éthylène? Quel est le mécanisme?
- C’est la catalyse de la réaction de transformation de l’éthylène en éthane. L’éthylène est mis en contact avec une surface de métal, laquelle va interagir avec les carbones de l’éthylène et avec l’hydrogène. La surface métallique est le catalyseur de la réaction.
- Les interactions de la surface métallique favorisent grandement les contacts productifs entre les substrats (les protons des H sont bien alignés pour interagir avec l’éthylène)
Dans l’hydrogénation de l’éthylène, le catalyseur utilisé augmente la vitesse de réaction de quelle façon?
La surface de métal (catalyseur) diminue grandement la quantité d’énergie requise pour que la réaction se produise. Elle fait cela en rendant les interactions entre substrats plus faciles.
En absence de catalyseur, de quelle façon peut-on favoriser les contacts entre les molécules?
- augmenter la pression
- augmenter la température
De quelle nature (2) peut être un catalyseur?
- nature protéique (c’est la majorité)
- nature ribonucléique (ARN, ribozyme)
Les enzymes sont spécifiques à quel type de condition?
Des conditions douces, soit pH et température physiologique et sur une courte période de temps
Vrai ou faux. Les liaisons enzymes-substrats sont habituellement des liaisons de type covalente.
Faux. C’est non covalente
La structure 3D de l’enzyme lui donne quel avantage?
Une grande spécificité (réaction, substrat, chiralité)
Comment appelle-t-on l’enzyme qui clive certaines séquences d’ARN?
C’est un ribozyme « hammerhead »
Qu’est-ce que la chymotrypsine?
C’est une enzyme qui clive d’autres protéines selon leur séquence d’acides aminés.
Les enzymes peuvent accélérer les réactions jusqu’à un facteur de combien?
Jusqu’à 108 à 1 017 fois
Vrai ou faux. Plusieurs réactions biochimiques ne se produisent essentiellement jamais de façon spontanée (en absence d’enzyme).
Vrai
De quoi dépendent les vitesses initiales de réaction?
Elles ne dépendent que des concentrations des réactifs.
Vrai ou faux. Lorsque V1 = V-1, le système de réaction est à l’équilibre.
Vrai
Vrai ou faux. À l’équilibre, les concentrations de substrats et de produits fluctuent en fonction du temps.
Faux. Les concentrations ne changent pas lors de l’équilibre
Que signifie k dans une équation réactionnelle?
C’est une constante de réaction.
Que décrivent les constantes de réaction?
Elles décrivent les proportions des produits et des réactifs à l’équilibre, et donc la tendance qu’a la réaction à se produire
Quelle est la formule pour calculer la constante d’équilibre (Ké) en fonction des constantes de réaction? En fonction des concentrations?
Ké = K1 / K-1 Ké = [P] / [S]
Comment peut-on calculer la constante d’équilibre (Ké) en fonction des concentrations des substrats et des produits?
Pour la réaction jA + kB lC + mD
Ké = ([C]^l [D]^m) / ([A]^j [B]^k)
Comment peut-on calculer la vitesse de réaction (prenons par exemple V1)?
Pour la réaction jA + kB lC + mD
V1 = k1 [A]^j [B]^k
Qu’est-ce que l’ordre d’une réaction?
C’es la somme des exposants de l’équation de vitesse, donc la molécularité.
Qu’est-ce que la molécularité?
C’est le nombre de molécules qui doivent entrer en collision pour que la réaction se fasse.
Quel est l’ordre de la réaction si V = k [A] [B] ?
On peut écrire V = k [A]^1 [B]^1 , ce qui donne 1 +1 =2, donc donc ordre 2
Quel est l’ordre de la réaction si V = k [A] ?
On peut écrire V = k [A]^1 [B]^0 , ce qui donne 1 + 0 = 1, donc ordre 1
Quel est l’ordre de la réaction si V = constante?
On peut écrire V = k [A]^0 [B]^0 , ce qui donne 0 + 0 = 0, donc ordre 0.
Que signifie une réaction d’ordre 0 (zéro)?
Les collisions ne sont pas limitantes. La vitesse est la même peut importe les concentrations.
Qu’est-ce qu’un pseudo-ordre? Donner un exemple.
C’est lorsqu’un des substrats (ou l’enzyme) a une concentration tellement grande par rapport à l’autre (ou aux autres s’il y en a plusieurs, mais on parle seulement des réactifs), qu’on le négliger, car il n’intervient pas en tant que limitant dans la réaction.
–> Exemple : pour V = k [A] [B] , si [A]»_space;> [B], on ne tient pas compte de l’exposant de A, donc
V = k [A]^0 [B]^1
Qu’est-ce qu’un substrat / co-substrat?
Substance soumise à la réaction enzymatique
Qu’est-ce qu’un produit / co-produit?
Substance résultant de l’action de l’enzyme
Soit la réaction réversible S P, et K1 : (S –> P) et K-1 : (P –> S). Quelle est la V1 et la V-1?
V1 = k1 [S] V-1 = k-1 [P]
La vitesse de réaction s’exprime en quelle unité?
mol/s
Qu’est-ce qu’un intermédiaire métastable? En quoi est-ce que ça aide une réaction enzymatique?
C’est un intermédiaire réactionnel qui est très stable.
Puisqu’il est très stable, sa barrière énergétique à traverser est donc petite, ce qui facilite la transformation en produit ou en substrat (il y a étirement des liens, donc fragilisation).
Lentement, mais sûrement!
Vrai ou faux. Une enzyme est généralement régénérée à la fin d’une réaction.
Vrai
Quel est le lien entre une enzyme et un intermédiaire métastable?
Les enzymes favorisent la formation d’intermédiaires métastables (diminue l’énergie d’activation). L’intermédiaire métastable est un complexe enzyme-substrat qui rapproche les réactifs et les positionnent favorablement.