Enzymologie Flashcards
Qu’est-ce qu’une enzyme?
Catalyseur biologique
Sur les enzymes, tous ces énoncés sont vrais sauf :
- Elles augmentent la vitesse d’une réaction chimique jusqu’à plusieurs milliards de fois
- Elles sont non spécifiques
- Les enzymes sont principalement des protéines
- Certains ARN peuvent avoir une activité catalytique
L’énoncé 2. est FAUX : les enzymes sont spécifiques à un ou des substrats donnés
Donner quelques exemples d’enzymes que l’on retrouve dans l’organisme humain
Pas important pour l”exam
- Lipase : digestion graisses (intestin)
- Amylase : transformation amidon en sucres (salive)
- Maltase : transformation sucres en maltose (salive)
- Trypsine : digestion protéines (intestin grêle)
- Lactase : digestion lactose (intestin grêle)
- Acétylcholinestérase : décomposition acétylcholine (nerfs et muscles)
- ADN polymérase : synthèse ADN (noyau des ¢)
Combien trouve-t-on d’enzymes dans notre organisme?
plus de 2 500
VRAI ou FAUX
Il est possible d’administrer des enzymes de façon thérapeutique par voie orale.
Vrai.
Lactaid = traitement intolérance lactose
AN-PEP = traitement intolérance au gluten
Dans une réaction, comment est-il possible de passer d’un réactif X à un produit Y?
Il faut franchir la barrière énergétique (état de transition)
Dans la réaction X–> Y, quels sont les rôles d’une enzyme?
- Abaissent barrières bloquant la réaction biochimique
- Diminution énergie d’activation = catalyseur
- Augmentation vitesse des réactions biochimiques
VRAI ou FAUX
Les enzymes permettent des réactions qui ne pourraient pas se produire à la température, pH et pression du corps.
Vrai.
Dans une réaction réalisée en laboratoire, quels paramètres peuvent être contrôlés?
- pH
- Température
- Pression
- Fortes concentrations
Incompatible avec la vie
Quels sont les 3 facteurs affectant l’activité des enzymes?
- Température (affecte l’enzyme & le substrat)
- pH (affecte enzyme & substrat)
- Concentration d’enzyme et de substrat
VRAI ou FAUX
Les enzymes fonctionnent à n’importe quel pH/température
Faux. Elles ont un pH optimal et une température optimale selon l’environnement dans lequel elles agissent.
Comment la température affecte-t-elle l’activité d’une enzyme?
Plus la température augmente (au-delà de la température optimale), plus les molécules s’activent et brisent les liaisons faibles = dénaturation
Pourquoi est-il possible de retrouver des bactéries dans des sources thermales à très hautes températures?
La température optimale de leurs enzymes est très élevée
Quelle est la température optimale d’une enzyme dans le corps humain?
37°C
Comment le pH affecte-t-il les enzymes?
Il affecte la charge des acides aminés constituants les enzymes et donc les liaisons faibles qui en dépendent.
VRAI ou FAUX
Seul un pH trop acide peut dénaturer une enzyme.
Faux.
1. Cela dépendra du pH optimal de l’enzyme
2. La dénaturation peut être causée par un pH trop acide ou basique par rapport au pH optimal
VRAI ou FAUX
Le pH optimal d’une enzyme peut varier selon l’organelle de la cellule dans lequel elle se trouve.
Vrai.
Exemple : Le pH optimal des enzymes des lysosomes est plus acide (4.7) pour assurer le rôle de dégradation de l’organelle.
Où se produisent les réactions catalytiques d’une enzyme?
Au site actif de l’enzyme
Qu’est-ce que le site actif d’une enzyme?
Site de reconnaissance du substrat
Sur la catalyse enzymatique, tous les énoncés sont vrais sauf :
- Les enzymes convertissent les substrats en produits sans être modifiées
- Une seule molécule d’enzyme produit de nombreuses molécules de produits
- Les enzymes sont dégradées à la fin de la réaction.
- Les enzymes forment des complexes avec le substrat puis avec le produit de la réaction, pour le libérer par la suite
L’énoncé 3. est FAUX : Elles sont recyclées à la fin de la réaction et peuvent recommencer un nouveau cycle de catalase
Quelles liaisons chimiques sont impliquées dans la stabilisation de la structure des enzymes et des substrats?
- Forces de Van der Waals
- Ponts H
- Liens ioniques
- Interactions hydrophobes
Liaisons chimiques faibles (non covalentes)
VRAI ou FAUX
Plus il y a de liaisons faibles, plus l’interaction entre les molécules sera forte et l’affinité sera grande
Vrai
Décrire le mode d’action des enzymes
- E + S : Liaison du substrat à l’enzyme
- E-S : Changement de conformation du substrat (& enzyme) pour rendre la catalyse possible
- E-P : Produits de la réaction enzymatique
Quels sont les 2 sous-sites du site actif d’une enzyme?
- Sous-site de liaison : acides aminés maintenant le substrat en place lors de la catalyse
- Sous-site catalytique : acides aminés performant la catalyse
Choisir la bonne réponse :
Le rôle des sous-sites de liaison est de :
1. Déterminer la spécificité de l’enzyme pour son substrat
2. Stabiliser la structure intermédiaire pendant la réaction
3. Augmenter l’énergie d’activation nécessaire
4. Catalyser la réaction
- Déterminer la spécifité de l’enzyme pour son substrat grâce aux liaisons faibles.
Quels sont les rôles du sous-site catalytique?
- Diminution énergie d’activation nécessaire
- Stabilisation structure intermédiaire (état de transition) pendant la réaction
- Catalyse la réaction
Comment l’enzyme phosphodiestérase lie-t-elle l’AMP cyclique (substrat)?
L’exemple de la phosphodiestérase et de l’AMPc sera à l’exam
Via des ponts H et des interactions ioniques entre enzyme et substrat
Plus il y a de liens non covalents, plus le complexe est STABLE et SPÉCIFIQUE
Choisir la bonne réponse :
En interagissant avec la phosphodiestérase, l’AMPc donne :
1. GTP
2. ATP
3. AMP
4. TNT
L’exemple de la phosphodiestérase avec l’AMPc sera à l’exam
AMP
Inversement, l’interaction de l’AMP avec l’adénylate cyclase (enzyme) donne de l’AMPc
Quel est l’effet de la concentration de substrat sur la vitesse initiale de la réaction à concentration d’enzyme constante?
Augmentation de la vitesse de réaction avec la concentration du substrat jusqu’à l’atteinte de la vitesse maximale (Vmax) quand l’enzyme est SATURÉE par le substrat.
Quel est l’effet de la concentration de l’enzyme sur la vitesse initiale de la réaction à concentration de substrat constante?
Plus la concentration d’enzyme augmente, plus le substrat sera catalysé : effet linéaire
On suppose qu’au début de la réaction la quantité de substrat n’est pas limitante
Définir Vmax et donner son unité de mesure
Vitesse de réaction maximale que peut atteindre une enzyme (dans une réaction donnée)
Vitesse exprimée en moles de produits formés/unité de temps
Définir Km (constante de Michaelis)
Mesure de l’affinité de l’enzyme pour le substrat
Concentration de substrat à laquelle la réaction est à la moitié de la vitesse maximum (1/2 Vmax)
VRAI ou FAUX
Plus le Km est grand, plus l’affinité est grande (plus l’enzyme est efficace à faible concentration de S)
Faux. Plus le Km est PETIT, plus l’affinité est grande
De quoi dépend l’efficacité d’une enzyme?
Elle dépend de la vitesse à laquelle elle transforme son substrat (S) en produit (P)
Dans une réaction, que se passe-t-il si on double la concentration d’enzymes?
On double alors la vitesse : relation avec la qt d’enzyme = linéaire
Quels sont les 2 types d’inhibition?
- Inhibition réversible
- Inhibition irréversible
Avec quels types de liaisons l’inhibiteur se lie de façon réversible à l’enzyme?
Liaisons faibles (non covalentes)
Avec quels types de liaisons l’inhibiteur se lie de façon irréversible à l’enzyme?
Liaisons fortes (covalentes)
Complétez la phrase
L’inhibition compétitive et non-compétitive sont des inhibitions enzymatiques […].
L’inhibition compétitive et non-compétitive sont des inhibitions enzymatiques réversibles.
Qu’est-ce que l’inhibition compétitive?
Compétition du substrat et de l’inhibiteur pour le site actif
Qu’est-ce que l’inhibition non-compétitive?
ø compétition entre substrat et inhibiteur pour le site actif : l’inhibiteur se lie à un AUTRE site (site allostérique) que le site actif
Comment l’inhibition compétitive affecte Vmax et Km?
- Vmax inchangé : si on augmente [S], alors il “gagnera” la compétition contre l’inhibiteur
- Augmentation du Km apparent : diminution de l’affinité de l’enzyme pour le substrat
Donner un exemple d’inhibition compétitive
La péniciline se lie au site actif d’une transpeptidase bactérienne pour inhiber sa fonction
Quelles sont les conséquences de l’inhibition non-compétitive?
- Fixation de l’inhibiteur non-compétitif au site allostérique
- Changement de conformation du site actif
- Diminution de l’activité catalytique de l’enzyme
VRAI ou FAUX
Les inhibiteurs enzymatiques non-compétitifs empêchent la formation de complexes enzyme-substrat.
Faux. Ils empêchent la formation de complexes enzyme-produit en empêchant le substrat de réagir pour former le produit.
Choisir la bonne réponse
En se liant au site allostérique, les inhibiteurs non-compétitifs modifient […] de l’enzyme :
1. La structure tertiaire
2. La structure quaternaire
3. La structure primaire
4. La structure secondaire
Ils modifient la structure 3D tertiaire de l’enzyme de sorte qu’elle ne puisse plus catalyser la réaction.
VRAI ou FAUX
L’inhibiteur allostérique (non-compétitif) réduit l’activité enzymatique indépendamment de la concentration en substrat.
Vrai
Comment l’inhibition non-compétitive (allostérique) affecte-t-elle Vmax et Km?
- Diminution de Vmax, car réduction d’enzymes capable de transformer le substrat
- Km apparent inchangé car l’inhibiteur allostérique n’affecte pas l’affinité de l’enzyme pour son substrat
En quoi consiste le principe de rétrocontrôle?
Contrôle de l’activité catalytique des enzymes dans des voies métaboliques en fonction de la qt de produit final (réversible)
VRAI ou FAUX
La régulation de l’activité catalytique protéique du rétrocontrôle est moins rapide que le contrôle du niveau d’expression du gène de l’enzyme.
Faux. Plus rapide
Qu’est-ce que le rétrocontrôle négatif?
Rétroinhibition : inhibition de la réaction selon la quantité de produit généré (pour éviter l’accumulation)
VRAI ou FAUX
Il existe des rétrocontrôles positifs de l’activité catalytique des enzymes.
Vrai
À quoi sert le rétrocontrôle négatif dans les voies de biosynthèse des acides aminés?
Contrôle des réactions de plusieurs voies métaboliques interdépendantes
VRAI ou FAUX
En inhibant la première enzyme de sa voie de synthèse, les acides aminés peuvent inhiber la voie commune de synthèse impliquant la transformation de l’aspartate en phosphate d’aspartyl.
Vrai.
Le rétrocontrôle est-il généralement compétitif ou non-compétitif?
Il est non-compétitif, car le produit se lie à un site allostérique de l’enzyme.
VRAI ou FAUX
L’inhibiteur irréversible diminue l’activité enzymatique de façon temporaire.
Faux. Diminution de l’activité enzymatique de façon PERMANENTE
Est-il possible de renverser l’inhibition irréversible avec l’augmentation de la concentration de substrat?
NON, car le lien entre l’enzyme et l’inhibiteur est covalent (liaison forte)
De quoi dépend l’effet de l’inhibiteur irréversible sur le Vmax et le Kmax?
Il dépend de si l’inhibiteur entre en compétition ou non avec le substrat pour le site actif
Donne un exemple d’inhibiteur irréversible
Aspirine
Donne un exemple d’inhibiteur réversible
Ibuprofène
Quel est l’effet de l’aspirine?
Inhibition de la production de prostaglandines et de thromboxanes
Quel est le mécanisme d’action de l’aspirine?
Elle provoque une réaction d’acétylation qui inhibe les enzymes cyclooxygénase (COX1 et COX2) qui participent à la formation de prostaglandines et thromboxanes
VRAI ou FAUX
Comme l’aspirine, l’ibuprofène inhibe la production de prostaglandines et de thromboxanes.
Vrai. MAIS, l’ibuprofène inhibe de façon réversible
Comment se fait la phosphorylation?
Transfert groupement phosphate terminal d’un ATP sur groupement hydroxyle (OH) de la chaîne latérale de la sérine, thréonine, tyrosine.
