Enzymologie Flashcards
Définis une enzyme (3 éléments clés)
Catalyseur biologique qui augmente la vitesse des réactions biochimiques jusqu’à plusieurs millards de fois
Les enzymes sont spécifiques à un substrats donnés (par le site actif)
Les enzymes sont des protéines, mais peuvent être aussi des ARNs à activité catalytique (ribozymes)
Donne des exemples d’enzymes et leur rôle (7)
Lipase: dégradation/digestion de la graisse dans l’intestin
Amylase: dans la salive, transformation de l’amidon en sucres
Maltase: dans la salive, transformation du maltose en 2 glucoses (sucre dans pâte, pomme de terre, bière)
Trypsine: décomposition des protéine dans l’intestin grêle
Lactase: dégradation du lactose en glucose + galactose dans l’intestin grêle
Acétylcholinestérase: dans les nerfs et les muscles, dégradation de l’acétylcholine (neurotransmetteur)
ADN polymérise: dans le noyau, synthétise l’ADN à partir de désoxyribonucléides
Comment les enzymes font-elles pour augmenter la vitesse de réaction
Diminuent l’énergie d’activation (abaissent les barrières biochimiques) de la réaction (principe du catalyseur)
Pourquoi est-il important que les enzymes abaissent l’énergie d’activation des réaction
Parce que sinon les réactions ne pourraient pas se produire dans le corps à cause des conditions extrême: température, pH, pression, concentrations élevées
Quels sont les facteurs qui affectent l’activité d’une enzyme
- Température (affecte l’enzyme et le substrat)
- pH (affecte enzyme et substrat)
- Concentration d’enzyme et de substrat
Qu’arrivent-ils si la température augmente au-delà de l’optimal pour une enzyme
Qu’arrive-t-il avant d’atteindre la température maximale
Plus la température augmente, plus les molécules s’agitent, ce qui brise les liaisons faib9les de l’enzyme et la dénature perte de strucutre = perte de fonction)
- perte de l’activité enzymatique
Avant d’atteindre la température maximale, l’enzyme gagne en activité
Qu’arrivent-ils si le pH est au-desssu ou sous l’optimal pour une enzyme
Le pH (acidité ou basicité) change les charges des acides aminés et donc les liaisons faibles des repliements de l’enzyme ce qui la dénature
- perte de l’activité
Le pH optimal d’une enzyme dépend de quel facteur; donne 3 exemples
Dépend de l’environnement dans lequel agit l’enzyme
- Pepsine: optimal en pH acide, car dans l’estomac
- Amylase: optimal en pH neutre car dans la bouche
- Trypsine: optimal en pH basique, car dans l’intestin grêle
Dans quels autres structures le pH optimal dépend de l’environnement et pourquoi
Dans les organites cellulaires
Dépend de la fonction de l’organite
ex: lysosome: pH acide pour la dégradation des macromolécules
Quelles sont les 3 caractéristiques principales des enzymes
- Très sélectives (par le site actif) et convertissent le substrat en produit sans être modifiées
- Sont recyclées à la fin de la réaction pour entamer un nouveau cycle de catalyse
- Une enzyme produit plusieurs molécules de produit
Quelles liaisons permettent le lien entre l’enzyme et sont substrat
Liaisons chimiques faibles
- forces de van der waals
- pont hydrogène
- liaisons ioniques
- interactions hydrophobes
Plus il y a de liaisons chimiques faibles plus
L’interactions entre les molécules sera forte et plus l’affinité sera grande
Explique le mode d’action des enzymes
- liaison du substrat à l’enzyme par le site actif
- une fois le substrat lié, changement de conformation du substrat pour que la catalyse soit possible
- libération du produit qui n’a plus d’affinité avec l’enzyme
Quels sont les deux sous-sites du site actif et explique brièvement leur role
Sous-site de liaison: acides aminés qui maintiennent le substrat en place lors de la catalyse
Sous-site catalytique: acides aminés qui performent la catalyse
Quel est le rôle du sous-site de liaison
Déterminer la spécificité de l’enzyme pour son substrat par les liaisons faibles
Qu’est-ce qui détermine la spécificité/affinité des enzymes pour leur substrat
leur liaisons faibles
Quels sont les rôles du sous-site catalytique
- Diminuer l’énergie d’activatio
- Stabiliser la structure intermédiaire (état de transition; état instable) durant la réaction
- Catalyse la réaction
Quelles liaisons faibles se trouvent dans le sous-site de liaisons de l’enzyme phosphodiestérase lié à l’AMP cyclique
Ponts hydrogènes et liens ioniques
Quelle transformation permet l’enzyme phosphodiestérase
Substrat: AMP cyclique
Produit: AMP
Qu’est-ce que le Vmax et quels sont ses unités
La vitesse maximale d’une réaction pour une concentration d’enzyme donnée:
- la vitesse de réaction augmente avec la concentration de substrat jusqu’à atteindre la vitesse maximale quand l’enzyme est saturée par le substrat pour une quantité d’enzyme donnée
Unités: moles de produits formés/unité de temps
Qu’est-ce que le Km et quels sont ses unités
Mesure de l’affinité de l’enzyme pour le substrat
- plus il est petit, plus l’affinité est grande
Unités: concentration de substrat donné lorsque la réaction atteint la moitié de sa vitesse maximale
L’efficacité d’une enzyme est dépendante de quel facteur
De la vitesse à laquelle l’enzyme transforme le substrat en produit
Quels sont les deux types d’inhibition enzymatiques et décris-les
- Réversible: l’inhibiteur se lie de façon réversible à l’enzyme
- se lie par des liaisons chimiques faibles
- ex: ibuprofène - Irréversible: l’inhibiteur se lie de façon irréversible à l’enzyme
- se lie par des liaisons fortes- liens covalents
- ex: aspirine
Quels sont les 2 types d’inhibition réversibles et décris-les
Compétitive: le substrat et l’inhibiteur compétitionnent pour le site actif
Non-compétitif: l’inhibiteur vient se fixe ailleurs (site allostérique) sur l’enzyme pour changer sa conformation et empêcher son le substrat de réagir pour se transformer en produit
Quels sont les modifications des paramètres cinétiques pour l’inhibition compétitive
Vmax change pas: parce que si on augmente la quantité de substrat, il va gagner la compétition
Km apparent: augmente parce que l’affinité de l’enzyme diminue
Qu’empêche les inhibiteurs non-compétitif
Ils empêchent la transformation du substrat en produit parce que la fixation sur le site allostérique modifie la structure tridimensionnelle tertiaire de l’enzyme qui ne peut pas catalyser la réaction
Quels sont les modifications des paramètres cinétiques pour l’inhibition non-compétitive
Vmax diminue: parce que l’inhibiteur non-compétitif diminue la quantité d’enzyme capable de transformer le substrat
Km apparaît ne change pas: parce que l’inhibiteur n’affecte pas l’affinité de l’enzyme pour son substrat
Qu’est-ce que la rétroinhibiton enzymatique
Contrôle de l’activité catalytique d’une enzyme dans les voies métabolique en fonction de la quantité de produit final: le produit devient un inhibiteur (généralement non-compétitif) qui vient se fixer sur un site allostérique pour empêcher la transformation du substrat
Pourquoi le rétrocontrôle/rétroinhibiton enzymatique est généralement non-compétitive
Parce que le produit est trop différents du substrat, donc il ne possède pas d’affinité avec le site allostérique
Donne un exemple de rétro-inhibition enzymatique et explique le
La voie de biosynthèse des acides aminés:
- chaque aa controle la première enzyme spécifique se sa voie de biotsynthèses
- certains produit vont inhiber la voie commune de biosynthèse qui implique la transformation de l’asparate en phosphate d’aspartyl
Qu’est-ce que l’inhibition irréversible
Lorsque le lien entre l’enzyme et l’inhibiteur est si fort que le substrat ne peut pas renverser la l’inhibition
- diminue l’activité enzymatique de façon permanent
- assurer par une liaison covalente forte entre l’enzyme et l’inhibiteur
- peut être compétitif ou non-compétitif
Quels sont les paramètres cinétiques de l’inhibition irréversible compétitive et non-compétitive
Même que l’inhibition réversible
compétitive:
- Vmax ne change pas
- Km augmente pcq ça l’affecte l’affinité de l’enzyme et du substrat
non-compétitive:
- Vmax diminue: parce que l’inhibiteur empêche le substrat de se transformer
- Km reste pareille pcq l’affinité enzyme-substrat ne change pas
Donne deux exemples d’inhibition irréversible et réversible et leur role
Aspirine: irréversible
Ibuprofène: réversible
elle inhibe la production de prostaglandins et de thromboxane en inhibant les enzymes cyclooxygénases (COX1, COX2)
Quels sont les deux moyens de contrôle de l’activité enzymatique
Phosphorylation des résidus tyrosine, thréonine et sérine
- change la conformation de la protéine et donc sa fonction (active ou désactive)
Activation par GDP en GTP et hydrolyse du GTP en GDP qui désactive la protéine
