Enzymes et coenzyme Flashcards
C’est quoi qui est souvent la première étape d’une voie métabolique?
- contrôlw
Les modification covalentes
- plus lente que celle allostérique
- plus rapide que la synthèse/dégradation de l’enzyme
- effectué par enzyme de conversion(kinase ou phosphotases)
- peut être activatrice ou inhibitrice
plus fréquente sont phosphorylation et acétylation
Notion de proenzyme ou zymogène
- Protéase capable de détruire les protéines des cellules qui synthétient
- synthétisée sous forme de précurseurs inactifs
- Proenzymes activées par de liaison covalentes et élimination de plusieur A.A
Régulation par effecteur allostérique
- Liaison de cAMP-> détachement des sous-unités inhibitrices et activation de l’enzyme PKA (protéine kinase A)
- La liaison se fait à un site autre que celle du site actif afin de libéré la sous unité du Pseudo-substrat afin d’ouvrir le site actif de l’enzyme
Régulation par inhibiteur enzymatique
L’inhibiteur change la conformation de la protéine afin d’affecté l’auteur efficacité
- inhibiteur compétitive
- inhibiteur noncompetitive
C’est quoi une enzyme allostérique
- souvent première étape d’une voie métabolique: contrôle d’enzymes-clés du métabolisme par mécanisme allostérique
-modification de la structure 4ernaire qui activent ou inhibent l’enzyme - effecteur se lient/détache du site allostérique selon loi de l’action de mass
- mécanisme de rétro-inhibition ou pro-activation
Quelle type de lien se réalise entre protéine?
Intéractions non-covalentes va influencer l’équilibre des interaction hydrophobes entre les acides aminés de la protéine et peut donc altérer la conformation globale de celle-ci
quelle effet ont les effecteurs allostériques sur une réaction, graphiquement?
-Elles peuvent modifié les KM et Vmax
Explique le principe de la co-opérativité
- La liaison du premier ligand/substrat influence la liaison du 2ème ligand/substrat et change la conformation de la 2ème sous-unité
- la liaison du second ligand/substrat est alors plus facile
- la co-opérativité peut être négative ou positive
- elle est une forme allostérique
Inhibiteur réversible compétitif
- L’inhibiteur compétitionne avec le substrat pour le site de liaison de l’enzyme avec le substrate: souvent un analogue chimique
- Vmax ne change pas
- Km augmente car la [S] pour attaindre 1/2Vmax est plus élevé
Inhibiteurs réversible incompétitifs
- Cette inhibiteur se lie au complexe ES
- peut créé un changement de configuration qui affect l’association E et S
- La concentration [ES] augment et le Km semble diminué
- Vmax diminue aussi
Inhibiteur irréversible
L’inhibiteur se lie à l’enzyme et le modifie de façon covalente ce qui cause son inactivation permanente
Inhibiteur réversible non-compétitifs
- L’Inhibiteur peut s’associé à l’enzyme avant et après son association au substrat
- l’inhibiteur peut causer un changement de conformation qu empêche la réaction ES->E+P
- l’inhibiteur peut aussi affecté l’a liaison au substrat
- Si Ki = Ki’ donc: Vmax diminue et Km est inchangé
- Si Ki = pas Ki’ donc : Vmax diminue et Km diminue ou augmente
Comment sont les inhibiteurs utilisé dans la médecine?
- déterminé les mécanisme d’action des enzymes
- utilisé come médicament ou anti-poisons
EX: fomepizole (inhibiteur réversible compétitif de l’ADH)
Cofacteurs enzymatiques
-Sont de ion ou des molécules minérales présente dans le milieu
- certain sont des molécule organique synthétisées par la cellule(= co-enzyme: NAD+ et Vitamine)
- Les cofacteurs ne sont pas spécifique à une réaction enzymatique
- n’est pas une protéine
comment les cofacteurs participent à la réaction enzymatique?
- transporter ou compléter un substrat
- pour accepter un substrat
- comme composant de la structure de l’enzyme
Les cofacteur organique synthétisé par la cellule sont ?
- par liaison faible avec l’enzyme. s’agit d’une coenzyme libre dont chaque de ses molécule doit être renouvelée à chaque réaction catalytique, l’effet est donc stoechiométrique
- Par liaison forte’ le coenzyme ne se dissocie pas(co-enzyme liée), leur concentration est la même que celle de l’enzyme (= catalytique, très petite), groupe prosthétique
Caractéristique des cosubstrats
-type de coenzyme
- pas généralement régénéré après la réaction enzymatique
- elle transport temporairement un groupement chimique ou des électrons ou des atomes d’H
- impliquées dans 2 réaction enzymatique successives
- certaine coenzyme ne peuvent pas être synthétisé par l’homme mais par de précurseurs apportés par l’alimentation
Donne un exemple de cosubstrats impliqué dans la rc
NADP+/NADPH
- un dinucléotide qui permet des transferts d’électrons
- Produit par la cellule
- Agent d’oxydation si NADP+ et agent reduction si NADPH
Donne un exemple de cofacteur qui joue un role important dans le métabolisme des acides aminés
Pyridoxal phosphate
- cofacteur indispensable dans de nombreuse réaction catalytiques
- la structure du PLP dérive de la vitamine B6 produit par les bactéries intestinales
Les vitamines du groupe B
- Thiamine B1, Thiamine pyrophosphate : transfert CHO
- Riboflavines (B2) FMN,FAD: oxydo-reduction
- Niacine (B3) NAD+ et NADP+ : oxydo-reduction
A. pantothénique(B5) Coenzyme A: transfert de groupe acyle
Qu’est ce que une enzyme et c’est quoi sont role?
-Une enzyme est une protéine qui catalyse les réaction entre substrat
- La demi vie d’une liaison peptidique est d’environ 20 ans in vitro, les catalyseurs biologique sont donc utilisé afin de réalisé ces réaction.
C’est quoi les enjeux thermodynamique d’une réaction?
-L’énergie libre nécéssaire afin de réalisé les intermédiaire de réaction (état de transition)
-L’énergie d’activation requise afin que les molécule s’oriente correctement afin de formé les intermédiaire et favorisé sont mouvement
Comment est-ce que les catalyseurs puissent aidé la thermodynamie d’une réaction
- diminution de l’énergie d’activation
- réduit la barrière énergétique
- elle interagissant avec le substrat et favorise sont orientation afin de réalisé la reaction et augment la probabilité de la formation de l’état de transfert
- Elle ne change pas la différence d’énergie nette entre les produit et les réactifs
Donné une exemple de catalyser chimique…
Hydrogénation de l’éthylène
- métal interagit avec les carbone de l’éthylène
- augment la production de productif entre les substrats, ce qui diminue de façon importante la quantité d’énergie requise
La spécificité des enzymes
- Catalyseur biologique
- protéique ou ribonucléique
- condition douce (pH, T°, etc)
- Complexe ES formé par liaison non-covalentes
- la structure 3D de l’enzyme
Réaction à l’équilibre?
Lorsque la production de produite est réactifs sont égale donc K1 et favorisé et K-1 où V1=V-1
La vitesse de réaction
- Décrit la diminution des réactifs ou l’apparition des produit dans le temps
- Proportionnelle à la fréquence avec laquelle les molécule réagissante se rencontre : donc au produit des concentration des substrate
- Vitesse à l’instante t est la pente de la tangente à ce moment ; la dérivé
La vitesse initiale
La réaction dépendent uniquement des réactifs/ concentration des réactifs
la constante de réaction
décrivent les proportion des produits et des réactifs à l’équilibre et donc la tendance qu’à la réaction à se produire
K1/K-1
L’ordre de réaction
La somme des exposants de l’équation de vitesse’ donc la molécularité
v= cste = k[A]^0[B]^0 :odre 0
v= [A] = k[A]^1[B]^0 :odre 1
v= [A][B] = k[A]^1[B]^1 :odre 2
Substrat / co-substrat
Substance soumise à la réaction enzymatique
Produit / co-produite
Substance résultant de l’acton de l’enzyme
k equilibre ?
k1/k-1 = [P]/[S]
Formule vitesse de réaction
delta P / delta t
Notion de collision et d’énergie de transition
-Orientation
-Énergie de base
- énergie d’activation
- Énergie des substrats vs produits
- Réversibilité vs irréversibilité
Mécanisme de l”activité enzymatique
- Formation du complexe ES rapproche les réactifs et les positionne favorablement
- Favorise la formation d’intermédiaire métastable (diminue E d’activation)
- Stabilise ;es états transitionnels intermédiaire
État stationnaire
La vitessse est linéaire au début de la réaction car la quantité de produit accumulée est faible et la quantité de substrat n’est pas limitante
Constante catalytique
-Trun over est une mesure de nombre d’événements catalytique par site actif (Molécule d’enzyme)
- Kcat = 10^2 à 10^3 s^-1
Pourquoi Vo est considéré comme une réaction psoedo d’ordre 1
La vitesse augmente de manière linéaire car la réaction peut seulement passé dans un sense, Alors elle dépend uniquement la la [S]
Qu’est-ce que équation de Michaelis-Menten dit?
- Affinité de l’enzyme au substrate :
Km faible => affinité grande - Le Km est donné par l’abcisse du point de Vmax/2
comment est-ce que le pH influence la vitesse de réaction?
La variation du pH influence:
- Liaison du substrat à l’enzyme
- l’ionisation du substrat
- Activation catalytique de l’enzyme
Le pH ionise des a.a. au site catalytique de l’enzyme ou change la structure secondaire/ tertiaire/ quaternaire
- peut causé une dénaturation de l’enzyme
- pH optimale
- V max et Km change selon le pH
comment est-ce que la T° influence la vitesse de réaction?
- augmente vitesse de reaction
- augmente dénaturation de l’enzyme
- T° optimale dépende de l’enzyme
Oxydoréductase
Ajout ou enlèvent un électron ou hydrogène
Transférases
transfert d’un groupe chimique entre 2 substrats
isomérase
Réaction de chamgement structural: chimique ou optique
ligase
réaction d’addition de 2 substrats
ces quoi les spécificité des substrate?
- chymotrypsine
- trypsine
-élastase
C’est quoi les enzymes multifonctionnelle ou des complexe multienzymatique?
- Les enzymes impliquées dans une voie métabolique commune ont évolué pour fonctionner à proximité, ce qui limite la diffusion du produit
- Soit les enzyme sont formé en complexe par plusieurs sous-unité OU les enzymes sont liées à une protéine matrice commune
- Une fusion de gène pour produire une enzymes à plusieurs domaines
Les réaction enzymatique qui ne peuvent pas être décris par des équation simple de Michaelis Mentent
- Rx à plusieurs substrats
- Rx à plusieurs étapes
- Rx coopératives ou modulées de façon allostérique
Réaction séquentielle de type ordonnée(Rx 2 substrat)
Les substrats doivent se combiner à l’enzyme dans un ordre défini avant la réaction ne puise se produire
Réaction séquentielle de type aléatoire(Rx 2 substrat)
les substrats doivent tous se combiner à l’enzyme avant que la réaction ne puisse se produire, mais l’ordre n’est pas défini
Réaction ping-pong(Rx 2 substrat)
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