Enzymologie générale Flashcards
Vrai ou faux : beaucoup de protéines globulaires sont des enzymes
Vrai
Par quoi est défini le sens d’une réaction?
Par la thermodynamique
Quel est le rôle d’un catalyseur?
Diminuer l’énergie d’activation et ainsi augmenter la vitesse de réaction
Vrai ou faux : la constante d’équilibre doit être modifiée en présence de l’enzyme
Faux, elle n’est pas modifiée
Nommez des propriétés des enzymes (5)
- Efficace (aug. bcp la v. de réaction)
- Non consommation (enzymes intacts à la fin de la réaction)
- Rentabilité (pas besoin d’une grande quantité et ne produisent pas de sous-produits inutiles)
- Spécificité (la plupart des enzymes catalysent un même type de réaction)
- Fragilité (inactivées ou dégradées par des agents détruisant leur structure tertiaire)
Quels sont les 2 types de spécificité enzymatique?
- Spécificité liée à la réaction
- Spécificité liée au substrat
Expliquez la spécificité liée à la réaction
- Ne peut catalyser qu’un seul type chimique de réaction
Expliquez la spécificité liée au substrat
- Spécificité liée à la nature chimique et à l’arrangement spatiale des aa de reconnaissance du site actif
- Spécificité absolue pour un seul substrat
Nommez un exemple d’enzyme à faible spécificité
La trypsine (endopeptidase - coupe à l’intérieur) (clivage du lien peptidique selon le motif)
Nommez une enzyme à haute spécifité
EcoRV (enzyme de restriction) (clivage d’une séquence palindromique spécifique d’ADN)
Pourquoi la nomenclature historique des enzymes est insuffisante aujourd’hui?
Car plusieurs enzymes catalysent différentes réactions sur un même substrat
Selon la nomenclature de la commission des enzymes, comment sont classifiées les réactions chimiques?
En 6 classes
1- Oxydoréductases
2- Transférases
3- Hydrolases
4- Lyases (synthases)
5- Isomérases
6- Ligases (synthétases)
Quelle classe de réaction chimique ne nécessite pas d’ATP?
4- Lyases
Quelle classe de réaction chimique a besoin d’ATP?
6- Ligases (synthétases)
À quoi correspond la sous-classe d’une réaction chimique?
Cela correspond à ce qui est transféré si la classe est une transférase, à ce qui est hydrolysé si la classe est une hydrolase.
À quoi correspond la sous-sous-classe d’une réaction chimique?
Dans le cas d’une transférase, cela correspond à ce sur quoi on transfert.
Dans quelle classe de réaction est-ce qu’il y a un changement de conformation?
5- Isomérases
Qu’est-ce qu’une hétéroprotéine?
C’est une protéine + cofacteur
Vrai ou faux : plusieurs enzymes ont besoin d’un cofacteur pour exercer leur activité catalytique
Vrai
Où sont les cofacteurs?
Ils sont présents dans le site actif
Qu’est-ce qu’un site actif?
C’est une structure tridimensionnelle formée par la structure tertiaire de l’enzyme
Comment peut-on décrire l’attraction entre une molécule d’enzyme et ses substrats?
Liaisons de type non covalentes
À quoi pourrait-on comparer le modèle de Fisher pour montrer l’interaction entre enzyme et substrat
À une clé qui s’insère dans une serrure (match parfait) (site catalytique rigide préformé pour s’ajuster au(x) substrat(s))
À quoi pourrait-on comparer le modèle de Koshland pour montrer l’interaction entre enzyme et substrat?
À une main qui s’insère dans un gang (ajustement induit)
(site de liaison du substrat et site actif de l’enzyme ne sont pas exactement complémentaire)
(L’enzyme a une conformation permettant d’attirer le substrat)
Qu’est-ce qu’une coenzyme?
C’est un composé organique de faible poids moléculaire, thermostable, indispensable à l’activité enzymatique
Coenzyme liée par une liaison covalente –> _______
Groupement prosthétique
Quelles sont les classes d’enzymes qui demandent un cofacteur?
1,2,5 et 6
Vrai ou faux : les coenzymes servent de réactifs de transfert de groupes
Vrai
Donnez la définition d’une vitamine
Les vitamines sont des constituants indispensables aux organismes, mais que ceux-ci sont incapables de synthétiser, ils doivent donc être apportés par l’alimentation (faible quantité)
Si le coenzyme est FAD (vit. riboflavine), quel atome est transféré?
Atome d’hydrogène (H+)
Si le coenzyme est NAD (vit. acide nocotinique), quel est l’atome transféré?
Ion hydrure (H-)
Si le coenzyme est CoA (vit. acide pantothénique), quel gr. ou atome est transféré?
Acyl
Si le coenzyme est tétrahydrofolate (vit. folique), quel est le gr. transféré?
Groupement monocarboné (sauf CO2)
Si le coenzyme est thiamine pyrophosphate, quel est le groupe transféré?
Groupement carboxyle
Si le coenzyme est pyridoxal phosphate, quel est le gr. transféré?
NH2
Complétez les trous
NAD+/_____
NaDP+/_____
FAD/______
FMN/______
CoQ/_______
- NADH
- NADPH
- FADH2
- FMNH2
- CoQH2
L’acide nocotinique est une forme de quelle vitamine?
B3
Entre FAD et FADH2, quelle est la forme oxydée?
FAD
(FADH2 est la forme réduite)
Vrai ou faux : FMNH2 est la forme réduite de FMN
Vrai
Riboflavine est la vitamine ____
B2
L’acide pantothénique est la vitamine ____
B5
Que fait la thiamine pyrophosphate (TPP)
Elle assure le transfert d’un résidu carbonyle à partir de sa fixation sur son noyau thiazolium.
La thiamine est la vitamine ___
B1
Que cause une déficience de vitamine B1 (thiamine)
Béribéri : chez l’être humain, elle provoque une insuffisance cardiaque et des troubles neurologiques
** Le béribéri est une maladie provoquée par un déficit en thiamine
La pyridoxine est une vitamine ___
B6 (activée par le foie)
L’acide folique est une vitamine ___
B9
Que provoque la carence en folate?
Anémique par manque de maturation des globules rouges (similaire à une carence en vitamine B12)
Pourquoi est-ce qu’on recommande à toutes les femmes enceinte de prendre des suppléments d’acide folique de la conception, jusqu’à 12 semaines de grossesse?
Cela diminue de façon significative du risque de malformation du tube neural (spina bifida)
Vrai ou faux : les enzymes ne changent pas l’équilibre d’une réaction et n’influencent pas si la formation du produit est énergiquement favorable
Vrai
Quel est le rôle principal des enzymes?
Accélérer la vitesse de la réaction chimique!
Vrai ou faux : la vitesse est proportionnelle à la concentration de substrat
Vrai
Qu’est-ce que la cinétique d’une réaction?
C’est l’étude des vitesses de réaction
Vrai ou faux : la vitesse de la réaction est initialement linéaire
Vrai
Pourquoi est-ce qu’une réaction chimique peut en venir à plafonner?
Car le substrat s’épuise (aucune formation de produit)
De quoi dépend la vitesse dans une réaction d’ordre 2?
La vitesse dépend de la concentration de 2 substrats.
Réaction chimique = courbe linéaire
Réaction enzymatique = courbe ______
Hyperbolique
- Linéaire à faibre [S]
- Indépendante de [S] à haute [S]
- La réaction atteint une vitesse maximale
- La réaction se produit au site actif de l’enzyme
- L’enzyme est saturé par le substrat
Pour une quantité d’enzyme donnée, quand est-ce qu’est atteint la vitesse maximale de la réaction?
La vitesse maximale de la réaction est atteinte quand toutes les enzymes sont utilisées (saturées de substrat)
Écrivez l’équation de Michaelis Menten
(Équation d’une courbe hyperbolique)
V = Vmax [S] / Km + [S]
Dans quel contexte la vitesse de formation de ES serait la même que celle de sa dissociation?
Si on considère que le système est en équilibre
Pourquoi la représentation de LineWeaver-Burk est + fiable que la représentation directe de Michaelis-Menten?
Parce que Km et Vmax sont déduits aux intersections
Quelle est la définition du Km?
C’est la concentration de substrat pour laquelle la vitesse initiale de la réaction est la moitié de sa vitesse maximale.
Complétez la phrase : + le Km est élevé, + la concentration de substrat nécessaire à une activité importante de l’enzyme est ______, donc, _____ affinité de l’enzyme pour son substrat.
- Élevé
- Faible
Quelle est la définition de Vmax?
C’est la vitesse de la réaction quand l’enzyme est complètement saturé par le substrat.
Complétez la phrase : Vmax élevée = enzyme non saturée par le substrat donc enzyme très _____.
Active
Vrai ou faux : Une Vmax bas correspond à une enzyme qui est rapidement saturée par le substrat
Vrai!
Comment peut-on aussi appeler la constante catalytique Kcat?
Turnover number
Que représente Kcat?
Elle représente le nombre maximal de molécules de substrat transformées par seconde et par molécule d’enzyme quand la concentration d’enzyme est le seul facteur limitant de la vitesse.
Vrai ou faux : la chymotrypsine est une protéase qui hydrolyse les liens peptidiques à basse vitesse
Faux, très rapidement
Comment déterminer la concentration d’enzyme dans un liquide biologique?
Il faut mesurer la vitesse de la réaction catalysée par cette enzyme dans l’échantillon (résultats exprimés en unités d’enzymes)
Comment peut se suivre l’activité enzymatique?
- En mesurant l’apparition du substrat en fonction du temps
- En mesurant la disparition du substrat en fonction du temps
- En mesurant l’activité des coenzymes
Nommez 2 enzymes pancréatiques
- Amylase (participe à la digestion des sucres complexes)
- Lipase (participe à la digestion des lipides)
Nommez 2 façons principales de dénaturer une enzyme
- Changer le pH
- Augmentation de la température
Qu’entraine la dénaturation d’un enzyme?
La perte de l’activité catalytique
Vrai ou faux : Si on augmente la température d’une réaction, cela peut augmenter la vitesse de réaction enzymatique, dans un intervalle limité de température
Vrai
Quels sont les 4 types de modulateur de l’activité des enzymes?
- Inhibiteur
- Modulations allostériques
- Modulations covalentes
- Inductions hormonales
Décrivez l’inhibiteur
C’est une molécule qui se fixe à une enzyme et interfère avec son activité soit en
- empêchant la formation du complexe ES
- empêchant la transformation ES en enz. + produit
Quels sont les 3 types d’inhibiteur?
- Compétitif
- Non compétitif
- Incompétitif
Pour un inhibiteur compétitif, quelle variable reste la même?
- La vitesse max de la réaction demeure inchangée
- L’affinité apparente de l’enzyme pour le substrat diminue, donc le Km auugmente
L’inhibiteur compétitif ressemble structurellement au substrat, qu’est-ce que cela cause?
Une compétition entre l’inhibiteur et le substrat pour la liaison au site actif
Pour un inhibiteur non compétitif, quelle variable reste la même?
- L’affinité apparente de l’enzyme pour le substrat n’est pas modifiée, donc le Km reste identique
- La vitesse max diminue
Vrai ou faux : dans le cas d’un inhibiteur non compétitif, l’inhibiteur se lie indifféremment sur l’enzyme libre ou au complexe ES (même affinité)
Vrai
Quelles variables sont modifiées dans le cas d’un inhibiteur incompétitif?
- L’affinité apparente de l’enzyme pour le substrat augmente, donc le Km diminue
- La vitesse max de la réaction diminue
À quoi se fixe seulement l’inhibiteur incompétitif?
Il ne se fixe qu’au complexe ES
Vrai ou faux : l’inhibiteur incompétitif empêche la formation du produit
Vrai
Quel type d’inhibiteur est décrit : Un inhibiteur ______ rend une enzyme inactive en se liant de façon covalente et permanente à des groupements fonctionnels qui sont nécessaires à la catalyse
Irréversible
Vrai ou faux : un inhibiteur irréversible est en équilibre avec l’enzyme
Faux, il n’est PAS en équilibre avec l’enzyme
Donnez la définition d’allostérie
C’est une modification de l’activité d’enzyme à la suite d’un changement de leur conformation spatiale
Expliquez le concept de coopérativité de fixation des molécules de substrat
La fixation de l’une favorise la fixation de la suivante
Vrai ou faux : L’effecteur positif fait passer la protéine d’une conformation R à une conformation T
Faux, il fait passer la protéine d’une conformation T (tendue) avec une faible affinité pour le substrat à une conformation R (relâchée) avec une forte affinité pour le substrat.
(Un effecteur négatif a l’effet inverse)
La régulation allostérique est très importante dans la modulation de nombreuses voies métaboliques, pourquoi?
- C’est souvent la première ou l’une des premières enzymes de la voie
- Ces enzymes clés ont souvent comme effecteur positif un lointain précurseur de la voie métabolique, et comme effecteur négatif le produit final (rétrocontrôle négatif)
Quel impact a la phosphorylation sur la conformation?
La phosphorylation introduit un discret changement de conformation, souvent localisé, mais avec des conséquences sur la fonction
Est-il possible de réguler certaines enzymes par des mécanismes impliquant des modifications de liaisons covalentes?
Oui, ce sont des coupures protéolytiques
Qui suis-je… Assemblage de plusieurs enzymes catalysant des étapes différentes d’une séquence de réactions
Complexe plurienzymatique
(conséquences de l’étroite proximité de ces enzymes apparentées : accélère le processus et améliore son efficacité)
Donnez un avantage et un inconvénient du complexe plurienzymatique
Avantage : les produits ne diffusent pas dans le milieu, mais subissent la catalyse de l’enzyme suivante, donc, augmentation de l’efficacité enzymatique
Inconvénient : Les intermédiaires ne peuvent pas quitter le complexe pour une autre voie métabolique
Qu’est-ce que des isoenzymes?
Ce sont différentes enzymes avec des propriétés chimiques et physiques différentes, mais qui catalysent la même réaction
Vrai ou faux : Les isoenzymes sont les produits de gènes innaparentés
Faux, ce sont les produits de gènes étroitement apparentés
Il y a 5 types d’isoenzymes selon le type d’assemblage formé, nommez ces types ainsi que l’endroit où ils sont situés principalement
- LDH-1 (4H) : principalement dans le coeur
- LDH-2 (3HIM) : principalement dans le système réticuloendothélial
- LDH-3 (2H2M) : principalement dans les poumons
- LDH-4 (IH3M) : principalement dans les reins
- LDH-5 (4M) : principalement dans le fois et les muscles squelettiques
Chez les mammifères, chaque sous-unité peut être de type H ou de type M, que signifient ces 2 lettres?
H : coeur
M : muscles
(selon leur comportement en électrophorèse des protéines)
