Enzymiologie (cours 3) Flashcards
Quelles sont les propriétés des enzymes?
Efficace
– Augmente fortement la vitesse de réaction (103-107 fois)
– Exemple: anhydrase carbonique CO2 + H2O H2CO3 105 molécules/sec
* Non consommation
–À la fin de la catalyse, les enzymes sont régénérées, donc intactes
Rentabilité
– Puisqu’elles sont efficaces et non-consommées par la réaction, les enzymes agissent à des concentrations très basses comparées aux concentrations de substrats
– Elles ne produisent pas de sous-produits inutiles
Spécificité
– Le pouvoir d’une enzyme de catalyser une réaction spécifique et essentiellement aucune autre est sa propriété la plus importante. Cependant, la plupart des enzymes catalysent un même type de réaction (transfert de PO4, oxydoréduction,…) avec un petit nombre de substrat possédant des structures voisines, bien que souvent à des taux considérablement plus bas. Il peut y avoir des réactions avec des substrats apparentés lorsqu’ils sont en concentrations élevées.
Fragilité
– Elles sont inactivées ou dégradées par des agents détruisant leur structure tertiaire (chaleur, pH, détergents ,solvants organiques,…)
Quelles sont les 6 classes des réactions chimiques?
- oxydoréductases
- transférases – transfert d’un groupement
- hydrolases
- lyases (synthases) – pas besoin ATP
- isomérases
- ligases (synthétases) – besoin ATP
Qu’est-ce que le site actif d’une enzyme?
Le site actif d’une enzyme est relativement petit comparativement à sa taille totale. Il peut impliquer moins de 5% des acides aminées totaux de l’enzyme.
Le site actif est une structure tridimensionnelle formée par la structure tertiaire de l’enzyme. La relation 3-D entre la position des aa du site actif (et celle des cofacteurs impliqués) reflète la structure du substrat (complémentarité spatiale).
Les sites actifs des enzymes sont habituellement dans les failles et crevasses de la protéine
Qu’est-ce qu’une vitamine?
constituants indispensables aux organismes mais que ceux-ci sont incapables de synthétiser → ils doivent être apportés par l’alimentation (faible quantité)
Vrai ou Faux : pour les réactions chimiques, plus on a de concentration de substrat, plus la vitesse de réaction est importante.
Vrai
Vrai ou Faux : pour les réactions enzymatiques, moins on a de concentration de substrat, plus la vitesse de réaction est importante.
Faux, la vitesse ne dépend plus du substrat : enzyme atteint une vitesse maximale
L’équation de Michaelis Menten donne quel genre de courbe?
Hyperbolique
Vrai ou Faux : La représentation de Lineweaver-Burk est plus fiable que la représentation directe de Michaelis-Menten puisque KM et Vmax sont déduits aux intersections des axes
Vrai
Qu’est-ce que le Km?
Concentration de substrat pour laquelle la vitesse initiale de la réaction est la moitié de
sa vitesse maximale.
– Plus le Km est élevé, plus la concentration du substrat nécessaire à une activité importante de l’enzyme est élevée. Cela traduit en général une faible affinité de l’enzyme pour son substrat.
Plus le Km est faible, plus l’ activité enzymatique maximale est atteinte pour une faible concentration de substrat. L’affinité de l’enzyme pour son substrat est forte. Il s’agit en général d’enzymes sélectives et/ou très actives
Qu’est-ce que le Vmax?
Le Vmax est la vitesse de la réaction quand l’enzyme est complètement saturés par le substrat. Cela indique que les sites de liaison sont constamment réoccupés.
– Si Vmax est élevé, l’enzyme est non saturée par le substrat .C’est une enzyme très active
– Si Vmax est bas, l’enzyme est rapidement saturée par le substrat.
Comment déterminier le Km et le Vmax d’une réaction ?
À partit du graphique
Qu’est-ce que la Kcat (turnover number, TON)?
Elle représente le nombre maximum de molécules de substrat transformées par seconde et par
molécule d’enzyme quand la concentration d’enzyme est le seul facteur limitant de la vitesse.
Elle peut être déduite de Vmax et de la concentration en sites catalytiques
Quels sont les 4 types de modulations de l’activité des enzymes?
(1) Inhibiteurs
– Réversibles (l’activité de E est restaurée quand l’inhibiteur est enlevé du
système)
* Compétitifs
* Non compétitifs * Incompétitifs
– Irréversible (l’inhibiteur se lie de façon covalente à l’enzyme)
(2) Modulations allostériques
(3)Modulations covalentes
(4)Inductions hormonales
Qu’est-ce qu’un inhibiteur ?
Molécule qui se fixe à une enzyme et interfère avec son activité – En empêchant la formation du complexe ES
– En empêchant la transformation ES en E + P
– “Poison enzymatique ”
* Utilisation
– Déterminer la spécificité du substrat, la nature du site actif, mécanisme de l’activité catalytique, les
voies métaboliques,…
– En médecine: Médicament inhibant certaines enzymes dysfonctionnelles (ex ACE inhibitor), traitement intox (N-acetyl cystéine), traitement d’intox,…
Qu’est-ce qu’un inhibiteur compétitif ?
L’affinité apparente de l’enzyme pour le substrat diminue (Km monte)
La vitesse maximale de la réaction demeure inchangée (même Vmax )
Qu’est-ce qu’un inhibiteur non compétitif?
L’inhibiteur se lie indifféremment sur l’enzyme libre ou au complexe ES (même affinité)
Modification de la configuration du site actif
*réversible
Qu’est-ce qu’un inhibiteur incompétitif?
L’inhibiteur ne se fixe qu’au complexe ES
Il empêche la formation du produit de la réaction
Affinité est changée (diminue) et Vmax change aussi (diminue)
Qu’est-ce qu’un inhibiteur irréversible?
Un inhibiteur irréversible rend une enzyme inactive en se liant de façon covalente et permanente à des groupements fonctionnels qui sont nécessaires à la catalyse.
Un inhibiteur irréversible n’est pas en équilibre avec l’enzyme.
Son effet est progressif dans le temps et devient complet quand la quantité d’inhibiteur présent
surpasse la quantité totale d’enzyme.
Quand un inhibiteur irréversible est ajouté à une enzyme en présence de son substrat, la réaction entre l’enzyme et l’inhibiteur peut être retardée
Le substrat protège initialement l’enzyme, mais quand le site actif est libéré, l’inhibition éventuellement prendra le pas.
L’addition de substrat est inefficace pour renverser l’inhibition.
C’est quoi un complexe plurienzymatiques?
Assemblage de plusieurs enzymes catalysant des étapes différentes d’une séquence de réactions. L’étroite proximité de ces enzymes apparentées accélère le processus et améliore son efficacité.
Quels sont ses avantages/inconvénients?
Avantage du complexe
Les produits ne diffusent pas dans le milieu mais subissent la catalyse de l’enzyme suivantes
La distance que les substrats ont à traverser est minimale – pas de diffusion – concentration des substrats augmentée localement – rencontre substrat/enzyme augmentée
Le temps entre les réactions est diminué
La probabilité de réaction secondaire est minimisée
Les intermédiaires labiles sont protégés d’une dégradation par le milieu
Donc, augmentation de l’efficacité enzymatique
Désavantage du complexe
Les intermédiaires ne peuvent pas quitter le complexe pour une autre voie métabolique
Qu’est-ce qu’un isoenzyme?
Différentes enzymes avec des propriétés chimiques et physiques différentes mais qui catalysent la même réaction.
