Cours 6 - Métabolisme microbien Flashcards
Quelles sont les réactions chimiques possibles pouvant se dérouler dans un organisme vivant?
- Catabolisme (dégradation. Réactions qui produisent de l’énergie via la dégradation des molécules complexes)
- Anabolisme (biosynthèse. Réactions qui requièrent de l’énergie afin de synthétiser des molécules complexes)
Que sont les voies métaboliques?
Suite de réactions biochimiques composées d’étapes successives et interdépendantes.
Peuvent être cataboliques ou anaboliques.
Produit final d’une étape = point de départ de la prochaine.
Chaque étape est faite par une enzyme spécifique.
Donner des exemples de voies métaboliques.
- Glycolyse
- Fermentation éthanolique
- Respiration aérobie
- Photosynthèse
- etc.
Que sont les enzymes?
Protéines qui augmentent la vitesse des réactions biochimique. Elles diminuent l’énergie d’activation nécessaire aux réactions. Sans les enzymes, les cellules/bactéries ne seraient pas viables.
Décrire la structure d’une enzyme.
- Apoenzyme (protéine inactive)
- Coenzyme et/ou cofacteur (partie non-protéique. Activateur. Vient se lier à l’apoenzyme)
- Holoenzyme (apoenzyme et coenzyme reliés. Enzyme active. Substrat vient s’y lier)
Décrire les étapes d’une réaction enzymatique.
Réaction cyclique
1. Interaction du substrat avec le site actif (holoenzyme)
2. Formation du complexe intermédiaire enzyme-substrat
3. Transformation du/des substrats
4. Détachement du/des produits
5. Enzyme demeure intacte et prête à recommencer
Quelles variations de l’environnement auraient un effet sur les enzymes?
Température, pH, concentration de substrat, inhibiteurs
Est-ce que la production et l’activité des enzymes est énergétiquement couteux aux bactéries?
Oui, très couteux.
Quelles sont les deux sortes de régulation enzymatiques?
- Synthèse des enzymes = utilisation d’activateur ou inhibiteur de transcription. Arrangement des gènes en opérons.
- Activité enzymatique = inhibition compétitive (attachement réversible ou irréversible au site du substrat qui l’empêche de s’attacher. Ratio substrat/inhibiteur) ou inhibition non compétitive (site allostérique/à l’extérieur du site actif. Déformation du site actif. Quantité de substrat n’a pas d’influence. Possibilité d’activation enzymatique)
À quoi sert le contrôle des voies métaboliques?
À ne pas gaspiller d’énergie, carbone, etc. lors de la synthèse du produit final.
Quels sont les différents modes de contrôle des voies métaboliques?
- Rétroinhibition = produit final de la voie inhibe une enzyme précédente (inhibition non compétitive). Bonne méthode de conservation énergétique (moins énergivore que régulation génique)
- Régulation de la synthèse des enzymes =
- Enzymes constitutives sont transcrits et traduites en permanence. Associées aux processus vitaux.
- Enzymes inductibles sont transcrites et traduites au besoin (conservation de l’énergie et espace d’entreposage limité) - Régulation expression génique = régulation prétranscriptionnelle (avant la transcription d’ADN en ARN). Par répression (diminue synthèse des enzymes) ou induction (stimule synthèse des enzymes). Opérons.
Qu’est-ce que l’opéron?
Gènes adjacents dont l’expression est régulée simultanément par le/s même/s gène/s régulateur/s (promoteur et opérateur)
Décrire la structure d’un opéron.
- Gène régulateur (I) (fait pas partie de l’opéron mais important)
- Région régulatrice (composée du promoteur (P) et de l’opérateur (O). Région régulée par gène régulateur)
- Gènes de structure (contiennent le code des protéines.
Qu’est ce que le lacI, p et o dans les opérons inductibles?
lacI: Protéine régulatrice constitutive (répresseur) qui se lie à l’opérateur
p: Promoteur. Lieu de liaison de l’ARN polymérase
o: Opérateur. Lieu de liaison du répresseur lacI
Décrire le fonctionnement les opérons inductibles (lac).
- Quand il n’y a pas de lactose, le répresseur protéique (lac) se lie au site opérateur. Cette liaison empêche la transcription des gènes de structure adjacents. Donc pas de synthèse d’ARNm et pas de production d’enzyme.
- Quand le lactose est présent, quelques molécules sont transportées à travers la membrane et converties en allolactose, qui joue un rôle d’inducteur. Ce dernier se lie au répresseur protéique et le rend inactif, c’est-à-dire incapable de s’accrocher au site opérateur. Les gènes de structure sont alors transcrits en ARNm, qui est ensuite traduit en enzymes.
