Enzymologie Flashcards
1. En général, quelle sorte de molécules sont les enzymes? 2. Comment les enzymes catalysent des réactions? 3. Quelles sont les caractéristiques principales des enzymes? 4. Quels sont les sous-sites du site actif et quels sont leurs rôles? 5. Quelles sont les définitions des Vmax et Km et qu’est-ce que chacune reflète? 6. Quelles sont les caractéristiques de l’inhibition compétitive et non-compétitive ? ...
En biologie, quel lien est le plus fort entre ionique et covalent?
Covalent (car on travaille souvent en solution aqueuse)
En général, quelle sorte de molécules sont les enzymes?
Protéines
Comment les enzymes catalysent des réactions?
En abaissant leur énergie d’activation
Les enzymes agissent comme des…
catalyseur biologique
À quoi les enzymes sont-elles spécifiques?
À un ou des substrats donnés
À part des protéines, que peuvent être des enzyme (cas préhistorique)?
ARNs (ribozymes)
Localisation et action de la lipase?
Intestin
Digérer les graisses
Localisation et action de l’amylase?
Salive
Amidons = sucres
Localisation et action de la maltase?
Salive
Maltose = glucose
Localisation et action de la trypsine?
Intestin grêle
Protéine = a.a
Localisation et action de la lactase?
Intestin grêle
Brise le lactose
Localisation et fonction de l’acétylcholinestérase?
Nerfs/muscles
Décompose l’acétylcholine
Localisation et fonction de l’ADN polymérase?
Noyau
Synthétise l’ADN
Qu’est-ce qui est nécessaire de traverser pour que les réactifs deviennent des produits?
Barrière énergétique (Ea)
Que fait une enzyme dans la réaction?
L’enzyme (catalyseur) abaisse l’énergie d’activation de la réaction (donc augmente sa vitesse)
Nomme précisément les deux fonctions des enzymes (je sais on se répète).
- Diminuent l’énergie d’activation et agissent comme catalyseur de réaction
- Augmentent la vitesse des réactions biochimiques (jusqu’à des milliards de fois)
Pourquoi notre corps a-t-il absolument besoin d’enzymes?
Les enzymes permettent des réactions qui ne pourraient pas se produire à la température, pH, et pression du corps
Nomme les 3 facteurs qui affectent l’activité des enzymes (et du substrat).
Température
pH
Concentration d’enzyme/substrat
Les enzymes ont un __ optimal et une _______ optimale.
pH
température
De quoi dépend le pH optimal et la température optimale d’une enzyme?
Selon l’environnement dans lequel chaque enzyme agit
Décrit la courbe de l’activité enzymatique en fonction de la température.
Gain progressif jusqu’au max puis perte d’activité et dénaturation (sorte de cloche)
Qu’est-ce qui se passe quand la température dépasse la température optimale de l’enzyme?
Plus la température augmente, plus les molécules s’activent et brisent les liaisons faibles.
Il peut y avoir une dénaturation
Est-il possible de dénaturer pour toujours une protéine avec un changement de température?
Oui
Donne un exemple d’enzyme pouvant résister à des températures très élevées?
TAC ADN polymérase III (bactéries thermophiles)
Explique la courbe de l’activité enzymatique en fonction du pH.
Au début = dénaturation
Gain rapide d’activité
Perte plus lente d’activité
À la fin = dénaturation
(cloche)
Qu’affecte le pH (sur l’enzyme)?
Le pH affecte la charge des acides aminés et donc les liaisons faibles qui en dépendent
Donne deux enzymes qui ont un pH drastiqument différent.
Dans la salive vs l’estomac
(autres exemples possibles aussi)
Vrai ou faux? Le pH change aussi selon l’organite de la cellule.
Vrai! Les enzymes des différents organites ont donc elles aussi un pH optimal différent :)
Décrit la courbe de l’activité enzymatique selon la concentration de substrat.
Augmente puis atteint un plateau (Vmax)
Décrit la courbe de l’activité enzymatique selon la concentration d’enzyme (le substrat n’est pas le réactif limitant).
Ligne droite qui augmente
Réaction catalytique se produit au niveau de quoi?
Site actif
Nomme trois caractéristiques des enzymes.
- Très sélectives et convertissent les substrats en produits sans être elles-mêmes modifiées
- Recyclées à la fin de la réaction et peuvent recommencer un nouveau cycle de catalyse
- Une seule molécule d’enzyme produit de nombreuses molécules de produit
Les enzymes sont très ______ et convertissent les substrats en produits ________________________.
sélectives
sans être elles-mêmes modifiées
Les enzymes sont _______ à la fin de la réaction et peuvent recommencer un nouveau ________________.
recyclées
cycle de catalyse
_________ molécule(s) d’enzyme produi(sen)t de nombreuses molécules de produit.
Une seule
Qu’est-ce qui est impliqué dans la stabilisation de la structure des enzymes et des substrats?
Les liaisons chimiques faibles
Nomme les liaisons chimiques faibles
1- Forces de Van der Waals
2- Ponts hydrogène
3- Liens ioniques
4- Interactions hydrophobes
À quoi servent les liaisons chimiques faibles au niveau des enzymes?
Reconnaissance substrat par l’enzyme
Qui est impliqué dans l’interaction entre une hormone (ligand) et son récepteur (protéine)?
Liaisons faibles!
Plus il y a de liaisons non-covalentes…
Plus l’interaction entre les molécules sera forte et plus l’affinité sera grande
Explique en détails le mode d’action des enzymes.
- Liaison du substrat à l’enzyme
- Changement de la conformation du substrat (et de l’enzyme) pour que la catalyse soit possible
- Produits de la réaction de l’enzyme
Que permet le changement de conformation?
La catalyse!
Nomme les deux sous-sites.
Liaison
Catalytique
Décrit le sous-site de liaison.
LE SOUS-SITE DE LIAISON EST FORMÉ DES ACIDES AMINÉS QUI MAINTIENNENT LE SUBSTRAT EN PLACE LORS DE LA CATALYSE
(super important)
Décrit le sous-site catalytique.
LE SOUS-SITE CATALYTIQUE EST FORMÉ DES ACIDES AMINÉS QUI PERFORMENT LA CATALYSE
(super important)
Que détermine le sous-site de liaison?
Détermine la spécificité de l’enzyme pour son substrat (ce qui est déterminé par les liaisons faibles)
Nomme les rôles du sous-site catalytique.
- Diminue l’énergie d’activation nécessaire
- Stabilise la structure intermédiaire (état de transition) durant la réaction
- Catalyse la réaction
Sous-site de liaison du substrat: lieu _____________________________________________.
d’interaction entre l’enzyme et le substrat
Plus il y a de liens non-covalents entre le sous-site de liaison et le substrat…
Plus le complexe est stable et spécifique
Explique l’effet de la concentration de substrat sur la vitesse max de la réaction à concentration d’enzyme constante.
Vitesse augmente jusqu’à Vmax à cause de la saturation des enzymes
Un peu comme un étudiant face à la charge de travail d’un cours
Explique l’effet de la concentration de l’enzyme sur la vitesse initiale de la réaction à concentration de substrat constante.
Effet linéaire
Vitesse de réaction augmente avec la concentration du substrat jusqu’à atteindre la _________.
vitesse maximum
Est-ce que Vmax est une vitesse exprimée en unités?
Oui
Qu’est-ce que Km?
Km est la concentration de substrat à laquelle la réaction est à la moitié de la vitesse maximum Vmax
Que décrit Km?
L’affinité de l’enzyme pour le substrat
Plus le Km est petit, plus l’affinité est _____.
grande
De quoi dépend l’efficacité d’une enzyme?
L’efficacité d’une enzyme dépend de la vitesse à laquelle elle transforme son substrat (S) en produit (P)
Qu’est-ce que l’inhibition réversible?
L’inhibiteur se lie de façon réversible à l’enzyme (liaisons FAIBLES)
Nomme les deux types d’inhibition enzymatique.
Réversible
Irréversible
Qu’est-ce que l’inhibition irréversible?
L’inhibiteur se lie de façon irréversible à l’enzyme (liaisons fortes = covalentes)
Nomme les deux types d’inhibition enzymatique réversible.
Compétitive
Non-compétitive
Qu’est-ce que l’inhibition compétitive?
Le substrat et l’inhibiteur compétitionnent pour le site actif
Qu’est-ce que l’inhibition non-compétitive?
Le substrat et l’inhibiteur ne compétitionnent pas pour le site actif, car l’inhibiteur se lie à un site autre (allostérique) que le site actif
Pour quel site le substrat et l’inhibiteur compétitionnent-ils (inhibition compétitive)?
Site catalytique
Que fait l’inhibiteur compétitif?
se lie au site catalytique de l’enzyme et compétitionne le substrat
Que se passe-t-il avec Vmax lors de l’inhibition compétitive et pourquoi?
Vmax ne change pas: car si nous augmentons la concentration de substrat, c’est ce dernier qui « gagnera » la compétition
Que se passe-t-il avec Km lors de l’inhibition compétitive et pourquoi?
Le Km apparent augmente: donc l’affinité de l’enzyme diminue
Exemple de médicament qui agit comme compétiteur?
Pénicilline
Que fait l’inhibiteur non-compétitif?
Il se fixe à un site allostérique, ce qui induit un changement de conformation du site actif qui réduit l’activité catalytique de l’enzyme.
Que se passe-t-il avec Vmax lors de l’inhibition non-compétitive et pourquoi?
Le Vmax diminue en présence d’un inhibiteur non-compétitif car il réduit la quantité d’enzymes capable de transformer le substrat
Que se passe-t-il avec Km lors de l’inhibition non-compétitive et pourquoi?
Le Km apparent ne change pas car l’inhibiteur non-compétitif n’affecte pas l’affinité de l’enzyme pour son substrat
Qu’empêchent les inhibiteurs non-compétitif?
Formation du complexe enzyme-produit
Ils empêchent ainsi le substrat de réagir pour former le produit.
Quel impact a la liaison de l’inhibiteur sur le site allostérique?
Cela modifie la structure tridimensionnelle tertiaire de l’enzyme, de sorte qu’elle ne peut plus catalyser de réaction.
Est-ce que les inhibiteurs non-compétitifs sont affectés par la concentration de substrat?
Non (ils ne rivalisent pas avec eux)
Qu’est-ce que le rétrocontrôle?
Contrôle de l’activité catalytique des enzymes dans des voies métaboliques en fonction de la quantité du produit final (réversible)
Quel est le nom du rétrocontrôle négatif?
Rétroinhibition
Est-ce qu’il existe aussi des rétrocontrôles positifs?
Oui
Quelle sorte d’inhibition est le rétrocontrôle négatif?
Non-compétitif
Explique le mécanisme de la rétroinhibition.
Dans une chaine de production de produit qui possède plusieurs étapes impliquant plusieurs enzymes, le produit final peut aller inhiber l’enzyme #1 de la chaine quand il est présent en assez grande concentration
Nomme un exemple de rétroinhibition.
Voies de biosynthèse des acides aminés
Que fait un inhibiteur irréversible sur l’activité enzymatique?
diminue l’activité enzymatique de façon permanente
Quel est l’impact du lien covalent sur l’enzyme inhibée?
Le lien (souvant covalent) entre l’enzyme et l’inhibiteur est si fort que l’addition de substrat ne renverse pas l’inhibition
L’effet de l’inhibiteur irréversible sur le Vmax et le Km dépend de quoi?
s’il entre en compétition ou non avec le substrat pour le site actif
Donne un exemple d’inhibiteur réversible.
Ibuprofène
Donne un exemple d’inhibiteur irréversible.
Aspirine
Qu’inhibe l’aspirine et comment?
La production de prostaglandines et de thromboxanes via une réaction d’acétylation avec la COX1 et la COX2
Qu’inhibe l’ibuprofène et comment?
La production de prostaglandines et de thromboxanes via une liaison réversible avec la COX1 et COX2
Donne un exemple de réaction qui change la conformation d’une protéine.
Phosphorylation
Qu’est-ce que la phosphorylation?
Moyen rapide et réversible pour contrôler l’activité des protéines telles les enzymes impliquées dans la phosphorylation
Qu’induit le phosphate et pourquoi?
Changement de conformation de la protéine, car il possède deux charges négatives
Quelles liaisons l’enzyme phosphodiestérase fait elle avec l’AMP cyclique?
Ponts H
Ionique
Nomme les 4 a.a de l’enzyme phosphodiestérase qui font des liaisons avec l’AMP cyclique.
Sérine
Arginine
Acide glutamique
Théronine
Quelle est l’enzyme de l’AMP cyclique?
L’enzyme phosphodiestérase
