enzymologie

Question 1

Comment définir les enzymes en 3 points?

Answer 1

• Macromolécules qui catalysent les réactions biologiques;
• Abaisse l’Ea des réactions;
• Majoritairement des protéines, si des molécules d’ARN on les appelle est ribozymes.

Question 2

Quels caractères les diffèrent des catalyseurs chimiques?

Answer 2

• Taux de réaction plus élevé
• Conditions plus douces
• Le type de réaction d’une enzyme est très spécifique
• Peuvent être modulées

Question 3

Quelles sont les 3 techniques de nomenclature des enzymes?

Answer 3

• Nom commun
• Nom systématique (donne la réaction)
• Numéro de classification selon le système EC (Enzyme Comission)

Question 4

Quelles sont les 6 catégories de réactions des enzymes?

Answer 4

1. Oxydoréductase
2. Transférase
3. hydrolase
4. Lyase
5. isomérase
6. Ligase

Question 5

À quel point le taux de réaction des enzymes est-il plus élevé par rapport à une réaction non-catalysée?

Answer 5

10E6 à 10E12 fois plus élevé, plusieurs grandeurs plus élevées que celles catalysées par des catalyseurs chimiques aussi.

Question 6

Quels facteurs la cinétique enzymatique permet-elle de découvrir ?
Quelles lois permet de déterminer si une réaction peut se faire de façon spontanée ou non?

Answer 6

Facteurs:

• L’affinité d’un substrat ou d’un inhibiteur face à une enzyme;
• Le taux de catalyse maximal;
• L’efficacité enzymatique;
• Le mécanisme d’action des enzymes;
• La variation de l’efficacité des enzymes dans différentes maladies/conditions spéciales;
• La régularité des voies métaboliques;
• La quantité d’enzymes dans un tissus.

La thermodynamique

Question 7

Qu’est l’équation Michaelis-Menten?

Answer 7

Vi=Vmax(s)/(Km + (s))

Évaluation d’une réaction enzymatique standard: 1 substrat pour 1 enzyme (enzyme de type michaélien)
concentration d’enzyme constante

Question 8

Que permet l’analyse de la constante de Michaelis?

Answer 8

Comprendre l’affinité de l’enzyme à son substrat.
Un bas Km indique que l’enzyme atteint plus rapidement sa vitesse maximale de réaction avec un moins grand nb de substrat en solution = grande affinité.
Un haut Km indique une faible affinité

Question 9

Quel est l’équation de Lineweaver-Burke et comment est appelé son graphique?

Answer 9

1/Vi= (Km/Vmax)(1/(s))+(1/Vmax)

Le tracé de Lineweaver-Burke ou le double tracé réciproque

Question 10

Décrire l’inhibition compétitive

Answer 10

-L’inhibiteur s’accroche au site actif donc empêche l’enzyme de réagir (analogue structural).
-Augmenter la concentration en substrat permet de contrer cette inhibition en remplaçant les inhibiteurs.
= Augmente le Km (affecte l’affinité) mais ne touche pas au Vmax
= Toutes les vitesses autre que le Vmax sont ralenties

Question 11

Décrire l’inhibition non-compétitive

Answer 11

• L’inhibiteur s’accroche à l’enzyme avant qu’elle ne se lie au substrat. Elle se détache du complexe substrat-enzyme.
• Augmenter la concentration en substrat ne fait rien
• Diminue le Vmax, mais ne touche pas au Km

Question 12

Décrire l’inhibition incompétitive

Answer 12

• L’inhibiteur se lie au complexe substrat-enzyme et affecte sa capacité à réagir;
• L’augmentation de la concentration en substrat favorise l’inhibition;
• Augmente l’affinité (diminue Km) et diminue Vmax.

Question 13

Quelles sont les 3 degrés de spécificité des enzymes?

Answer 13

1. Liaison spécifique: souvent des enzymes qui servent à dégrader des macromolécules, elles reconnaissent plusieurs substrats différents. (ex: peptidase (coupe des liens AA précise de plusieurs protéines), phosphatases (ajoutent un gr phosphate à des AA précis), estérases)
2. Spécificité pour un groupement chimique (ex: hexokinase qui catalyse la phosphorylation des tous les aldohexoses)
3. Spécificité absolue: 1 substrat spécifique, mais lorsqu’il est présent la vitesse de réaction est très élevée.

Question 14

Donner un exemple d’importance de la stéréospécificité pour la fonction des enzymes?

Answer 14

NADH, H+ transfèrent un hydrogène du substrat d’un seul côté de la fonction nicotinamide: cette manie est dicté par la liaison avec le site actif qui contrôle l’accessibilité de l’hydrogène transféré…
Les sucres D et les acides aminés L sont les seuls qui peuvent se lier aux sites actifs des enzymes du corps

Question 15

Quels sont les 3 types de cofacteurs?

Answer 15

• Petits cofacteurs inorganiques (Fe2+, Mn 2+,Zn 2+, Mg 2+, Ca 2+)
• Cofacteurs organiques (ex: biotine, coenzyme A ou vitamines (toutes sauf B))
• Coenzyme: molécule organique complexe

Question 16

Comment nomme-t-on?

1. Une enzyme couplé avec son cofacteur (ou coenzyme)
2. La partie protéique de l’enzyme
3. Un cofacteur qui est lié de façon permanente à la partie protéique de l’enzyme par une liaison covalente
4. Une enzyme inactive qui doit être activée par protéolyse
5. Enzyme qui requiert des composantes chimiques supplémentaires (cofacteur ou autre enzyme)

Answer 16

1. Holoenzyme
2. Apoenzyme
3. Groupement prosthétique
4. Zymogène
5. enzymes allostériques

Question 17

Que sont les isoenzymes?

Answer 17

Ce sont des enzymes comportant des différences (souvent au niveau de la séquence d’AA, la structure 3d et la cinétique de la réaction), mais catalysant la même réaction dans différentes partie du corps.

Le site actif reste souvent ressemblant parce qu’il est directement en lien avec la fonction, mais la médiation chimique qui mène à la réaction peut être différente.

Question 18

Quels sont les 4 facteurs qui influencent la vitesse de la réaction enzymatique?

Answer 18

1. La concentration en enzymes et en substrats
2. La présence d’inhibiteurs
3. La concentration en ions métallique et autres molécules organiques (cofacteurs et coenzymes)
4. Les caractéristiques physico-chimiques de l’environnement de la réaction.

Question 19

1. Pourquoi le pH de l’environnement est important pour la vitesse de la réaction?
2. À quel pH les protéines doivent-elles être exposées pour le bon fonctionnement?
3. À quoi correspond le pH 7.3?
4. Quels sont les pH extrêmes où même les protéines peu sensibles au pH sont dénaturées?

Answer 19

1. La protonation ou non du site actif peut avoir un grand impact sur la structure tridimensionnelle.
2. À leur pH isoélectrique
3. Le pH physiologique
4. 0,5 à 13-14

Question 20

Expliquez comment fluctue la vitesse enzymatique en fonction de la température.

Answer 20

• La température augmente l’interaction entre l’enzyme et son substrat, donc la vitesse augmente de façon exponentielle avec la température;
• Une température élevée dénature la protéine et diminue son efficacité;
• La réelle température optimale de l’activité enzymatique est donnée par une courbe qui comprend l’augmentation de la vitesse et le pourcentage de dénaturation de l’enzyme avec l’augmentation de la T.

Question 21

Quels sont les 4 stades de conditions thermiques pour les enzymes?

Answer 21

Psychrophiles (plantes et bactéries en dessous de 0 degré), Mésophiles (nous), Thermophiles et hyperthermophiles (hautes température et pression).

Question 22

Comment distinguer une enzyme allostérique d’une enzyme michaélienne sur un graphique cinétique?

Answer 22

Parce que plusieurs facteurs modulent l’action d’une enzyme allostérique (ex: cofacteur qui doit se lier, autre enzyme qui doit agir, etc.), la courbe de la réaction est plutôt simoïde.