Enzymologie

Question 1

Que sont les enzymes?

Answer 1

• Des catalyseurs (accélèrent vitesse des réactions en abaissant l’énergie nécessaire pour franchir la barrière énergétique menant à la transformation d’un substrat en produit).
• La plupart sont des protéines.
• Certains ont besoin de cofacteurs et de co-enzymes.

Question 2

Première enzyme découverte?

Answer 2

Amylase en 1833.

Question 3

VRAI OU FAUX : l’enzymologie est multidisciplinaire.

Answer 3

Vrai, et applications variées.

Question 4

Comment estime-t-on la vitesse initiale d’une réaction enzymatique?

Answer 4

Par la mesure de la variation de la concentration de produit (P) ou de substrat (S) en fonction du temps (au cours de la phase 1, la pente est linéaire). En phase , peu de substrat a été utilisé.

Question 5

Une réaction enzymatique est toujours mesurée en vaste ….?

Answer 5

excès de substrat par rapport à l’enzyme.

Question 6

À quoi correspond la phase 1 de la mesure expérimentale de l’activité enzymatique?

Answer 6

• À la pente (linéaire), correspond à la vitesse initiale de la réaction lorsque moins de 10% de substrat est transformé en produit.
• C’est dans cette phase que les cinétiques enzymatiques sont mesurées.

Question 7

À quoi correspond la phase 2 de la mesure expérimentale de l’activité enzymatique?

Answer 7

Correspond à la portion non-linéaire de la courbe.

Question 8

Qu’est-ce qui peut causer la perte de la linéarité lors de la phase 2 ?

Answer 8

• Épuisement du substrat
• Inactivation de l’enzyme
• Inhibition par le produit chez certaines enzymes
• Compétition avec la réaction inverse si la réaction de catalyse est réversible

Question 9

À basse concentration de substrat, l’étape de liaison du substrat _______ la vitesse de la réaction.

Answer 9

Limite.

Question 10

Si on augmente la concentration de substrat, il y a _______ de la vitesse de réaction parce que le complexe ES se forme plus _________.

Answer 10

• Augmentation

- Rapidement

Question 11

Pourquoi la vitesse de réaction n’augmente plus lorsque les concentrations de substrat sont très élevées?

Answer 11

Puisqu’à tout moment, il y a 100% de l’enzyme qui est sous forme de complexe ES. À ce moment, c’est Kcat qui limite la vitesse de réaction.

Question 12

Qu’est-ce que Vi?

Answer 12

Vitesse initiale d’une réaction à une certaine concentration de substrat (unité = concentration par unité de temps).

Question 13

Qu’est-ce que Vmax?

Answer 13

Vitesse maximale d’une réaction à très hautes concentrations de substrats. (unité comme Vi)

Question 14

Qu’est-ce que Km?

Answer 14

Constante qui correspond à la concentration de substrat à laquelle la Vi d’une réaction enzymatique est de 1/2 Vmax (unité = celle de la concentration).

Question 15

Qu’est-ce que Kcat?

Answer 15

Nombre de moles de substrat transformées par mole d’enzyme par unité de temps (sec ou min) dans des conditions optimales. Vmax = Kcat (E).

Question 16

Concernant Km : plus sa valeur est faible, plus l’affinité apparente de l’enzyme envers son substrat est _____.

Answer 16

Forte.

Question 17

Que représente l’unité internationale d’enzyme (UI)?

Answer 17

Quantité d’enzyme qui catalyse la transformation de 1µmole de substrat par minute.

Question 18

Qu’est-ce que l’activité spécifique d’une enzyme?

Answer 18

C’est le nombre d’unités d’enzyme par mg de protéine ou par mole de protéine.

Question 19

Décrit le dosage en continu.

Answer 19

• Consiste à suivre en continu la quantité d’une substance (substrat ou produit) en estimant les concentrations par des méthodes spectrométriques ou autres.
• Variation du paramètre mesuré doit être significative sur une période de temps relativement courte.

Question 20

Qu’est-ce que le dosage en continu indirect?

Answer 20

Lorsqu’on inclut un autre réactif dans le milieu réactionnel qui permettra de doser le produit de la réaction (si la disparition du substrat/synthèse du produit ne peut être suivi directement).

Question 21

Qu’est-ce que le dosage en continu par essai enzymatique couplé? Que faut-il utiliser?

Answer 21

• Ajout d’un second enzyme, qui a pour substrat le produit d’une première réaction, offre une méthode pour suivre une cinétique de réaction.
• Il faut utiliser une enzyme qui catalyse une réaction très rapide à partir du produit de la première réaction (de sorte que c’est la première réaction enzymatique qui limite la cinétique).

Question 22

Comment effectue-t-on un dosage discontinu par prélèvement à temps définis?

Answer 22

• On mesure la quantité de substrat/produit après un temps donné de réaction → calcul de la variation de la concentration par rapport à la valeur initiale.
• Toujours mettre un large excès de substrat et une faible quantité d’enzyme (on veut moins de 10% du substrat transformé).

Question 23

Nomme les 3 étapes d’un dosage discontinu par prélèvement à temps définis?

Answer 23

1- On dose soit le substrat ou le produit formé.
2- On soustrait de cette valeur la valeur d’un tube témoin sans enzyme.
3. On calcule la vitesse de la réaction.

Question 24

Quel est l’avantage d’un dosage discontinu par prélèvement à temps définis

Answer 24

Plusieurs méthodes d’analyses peuvent être utilisées pour doser le substrat restant ou le produit formé lorsque la réaction est arrêtée.

Question 25

Quelle est la façon de débuter une réaction enzymatique?

Answer 25

1. Ajout du composé manquant qui est normalement suffisamment concentré pour qu’un petit volume soit ajouté au mélange réactionnel (évite de perturber pH et température).
2. Solution est mélangée rapidement (NE PAS VORTEXER pour ne pas dénaturer l’enzyme).

Question 26

Nomme les 2 contrôles qui doivent être effectués.

Answer 26

1. Sans enzyme → sert à évaluer s’il y a formation spontanée de produit à partir du substrat (sans réaction enzymatique).
2. Sans substrat → sert à corriger pour toute déviation causée par l’ajout de l’enzyme au mélange réactionnel.

Question 27

Quels sont les principaux modes de régulation de l’activité des enzymes?

Answer 27

Le substrat
Le produit
La concentration d'enzyme
Inhibiteurs
Molécules de régulation
Coopérativité
Modifications post-traductionnelles
Paramètres physico-chimiques

Question 28

Les enzymes ont un pH de fonctionnement optimal à cause de l’influence du pH sur …..?

Answer 28

• Kcat (et Vmax puisque Vmax = Kcat (E))
• Km (information sur l’affinité apparente pour le substrat)
• La stabilité de l’enzyme

Question 29

Par quoi peut être causé l’effet du pH sur Km?

Answer 29

• Par un changement de pKa de la chaîne latérale d’un a.a important pour la liaison du substrat
• Par un changement d’état d’ionisation du substrat
• Changement structural de la protéine

Question 30

Qu’est-ce que la stabilité de l’enzyme selon le pH?

Answer 30

Chaque protéine a une zone de stabilité envers le pH à l’intérieur de laquelle la protéine conserva sa structure tertiaire et quaternaire → en dehors de la zone, a protéine peut se dénaturer (et même précipiter).

Question 31

Comment détermine-t-on la zone de pH optimal pour l’activité enzymatique?

Answer 31

On mesure la vitesse initiale à différentes valeurs de pH dans des tampons appropriés. Le pH ou la vitesse initiale est la plus élevée correspond au pH optimal d’une réaction.

Question 32

Nomme les 2 modes d’actions selon lesquelles l’activité enzymatique est sensible aux variations de pH.

Answer 32

• Action de la température sur la vitesse de catalyse.

- Action de dénaturation de la protéine par la température qui entraîne son inactivation.

Question 33

Quel est le substrat naturel de l’amylase?

Answer 33

L’amidon, un polymère de glucose (composé à 20% d’amylose et de 80% d’amylopectine).

Question 34

Que clive l’amylase?

Answer 34

Les liens alphas 1-4 glycosidiques, ce qui libère du maltose.