Enzymologie générale (suite) Flashcards
3 choses importantes à se rappeler à propos des enzymes
1- Ne changent pas l’équilibre d’une réaction chimique
2- N’influence pas si la formation de produit est énergétiquement favorable (donc quelque chose qui est thermodynamiquement pas possible, ne fonctionnerait pas plus sans enzymes)
Ainsi, la thermodynamique d’une réaction (endothermique/exothermique… n’est pas influencé par la présence d’une enzyme).
Alors qu’est-ce que les enzymes permettent ?
Les enzymes peuvent accélérer la vitesse de la réaction chimique.
(ainsi les enzymes change la cinétique de la réaction).
DONC, qu’est-ce que l’enzyme ne modifie pas et qu’est-ce que l’enzyme modifie ?
l’enzyme ne modifie pas la thermodynamique de la réaction, mais les enzymes peuvent accélérer la vitesse de la réaction chimique (donc modifier la cinétique de la réaction)
à quoi la vitesse est-elle proportionnelle ?
La vitesse est proportionnelle à la concentration de substrat.
Ainsi, plus il y a de substrat, plus la vitesse initiale sera élevée.
Quelle est la définition de la vitesse ?
La vitesse est l’apparition du produit dans le temps. Plus il y a de produit, plus la vitesse est grande.
Quelle est la fonction de la courbe de la vitesse initiale ?
Linéaire : la vitesse de la réaction est initialement linéaire.
Explique pourquoi la réaction fini par plafonnée
On se rappelle, la vitesse de la réaction est L’APPARITION DU PRODUIT DANS LE TEMPS.
Quand le substrat s’épuise, il n’y a plus de produit qui se forme. Ainsi, on atteint un plafond où la vitesse n’augmente plus.
Dans la première partie de la courbe (quand la vitesse est initiale, Vo), comment interprète-t-on la vitesse ?
La vitesse initiale de formation (v0) peut être
lues à partir de la portion linéaire de la
courbe. Il s’agit de la pente de la courbe, car c’est une courbe de l’apparition de produit dans le temps.
À quoi Vo est proportionnelle ?
à la concentration de substrat.
Explique la différence entre la courbe d’une réaction chimique et la courbe d’une réaction enzymatique
Dans la réaction chimique, la vitesse est proportionnelle au substrat, donc la courbe est linéaire. Plus la concentration en substrat est grande, plus la vitesse est grande aussi.
Dans une réaction enzymatique, la courbe est hyperbolique. En effet, comme la réaction se produit au site actif de l’enzyme, l’enzyme sera saturée par le substrat. Quand l’enzyme est saturée, la vitesse atteint un plafond (vitesse maximale).
Dans une réaction enzymatique, il est possible d’avoir des réaction d’ordre 0, d’ordre 1 et d’ordre 2. Explique ce concept.
Réaction d’ordre 0: la vitesse est indépendante de la concentration du substat –> v = k0 (c’est quand la vitesse plafonne)
Réaction d’ordre 1: la vitesse dépend de la concentration d’un seul substrat –> v = k1 [S]
Réaction d’ordre 2: la vitesse dépend de la concentrations de 2 substrats –> v = K2[S1][S2]
Écrit la réaction enzymatique simple
Ef + S –> (k1 + k-1) –> ES –> (k2) –> Ef + P
où K1 = constante d’association du complexe
k-1 = constante de dissociation du complexe
k2 = constante de dissociation du complexe ES en Ef et P
Ef = enzyme libre (free enzyme)
S = substrats
P = produit
Est-ce que l’enzyme est modifiée par la rct ?
NON! quand la réaction est terminée, l’enzyme en ressort indemne
On assume que l’équilibre est atteint rapidement, qu’est-ce que ça signifie ?
Ef + S –> ES et ES –> Ef + S
c’est très rapide.
Pourquoi est-ce qu’on considère k-1, mais qu’on ne considère pas k-2 ?
pas de K-2, car il n’y a pas assez de produit qui se forme pour que l’on puisse retourner à l’état initiale.
La vitesse globale de la réaction est déterminée par la vitesse de production du produit. Dis c’est quoi la formule
v = d[P]/dt = k2[ES]
De quoi dépend la formation du complexe enzyme substrat ?
La formation de ES dépend de la constante k1 et de la disponibilité de l’enzyme et du substrat
explique quand on considère que le système est en équilibre
On considère que le système est en équilibre quand la vitesse de formation de ES serait la même que celle de sa dissociation
k1[E][S] = k-1[ES] + k2[ES]
vte formation = vte dissociation
c’est quoi la constante de michealis Menten ?
Km = k-1 + k2/k1
donc c’est la constante de dissociation + la constante de formation du produit sur la constante de formation du complexe enzyme -substrat.
la quantité d’enzyme totale correspond à quoi?
Et = [ES] + [E]
C’est quoi l’équation de Michaelis Menten
v = Vmax [S]/ Km + [S]
C’est quoi la courbe qui est reliée à l’équation de Michaelis Menten ?
Une hyperbole
Quand la vitesse maximale est-elle atteinte sur le graphique de Michaelis Menten (V vs [S]) ?
La vitesse maximale est atteinte quand toutes les enzymes sont saturées. (Donc la réaction d’ordre 1 devient une réaction d’ordre ) où la vte de la réaction est indépendante de la [S]).
C’est quoi l’avantage de faire le graphique Lineweaver-Burk au lieu du graphique V vs [S] ?
Le graphique Lineweaver -Burk permet facilité la lecture des axes. En effet, sur une courbe hyperbolique, la précision est moindre tandis que sur une courbe linéaire, c’est plus facile de lire les résultats. Donc les intercepts sont plus précis sur le graphique de Lineweaver -Burk.
La représentation de Lineweaver-Burk est plus fiable que la représentation directe de Michaelis-Menten
puisque KM et Vmax sont déduits aux intersections des axes
C’est quoi la principale différence entre les 2 graphiques ?
km devient 1/km et vmax devient 1/Vmax
Quelle est la signification du Km ?
Définition : concentration de substrat pour laquelle la vitesse initiale de la réaction est la moitié de
sa vitesse maximale.
quand on augmente le Km, cela signifie que …
Plus le Km est élevé, plus la concentration du substrat nécessaire à une activité importante de
l’enzyme est élevée.
Cela traduit en général une faible affinité de l’enzyme pour son substrat.
Donc le Km est ________ à l’affinité de l’enzyme pour __________, car ___________
Donc le Km est inversement proportionnelle à l’affinité de l’enzyme pour son substrat, car plus le km est élevé, plus il faut mettre de substrat pour que la réaction fonctionne.
Donne un exemple pour lequel le Km a une valeur élevée.
Observée pour les enzymes dont les substrats sont en concentrations élevées dans leur environnement, ou
qui ont un spectre de substrat large (ex protéases)
On se rappelle que les protéase permette de faire une réaction enzymatique sur un motif en particulier (pas full précis) donc leur affinité avec le subtrats est plus faible
Donne un exemple pour lequel le Km a une valeur élevée.
Plus le Km est faible, plus l’ activité enzymatique maximale est atteinte pour une faible concentration
de substrat. L’affinité de l’enzyme pour son substrat est forte. Il s’agit en général d’enzymes
sélectives et/ou très actives
ENZYMES +++ SÉLECTIVES OU ACTIVES
Exemple : peroxydases –> qui doivent dégrader des composés toxiques, dès des niveaux de concentration
très faibles
On ne veut de peroxyde dans nos cellules
Définie c’est quoi le Vmax
Définition: Vmax est la vitesse de la réaction quand l’enzyme est complètement saturés par le substrat.
Cela indique que les sites de liaison sont constamment réoccupés.
– Si Vmax est élevé, l’enzyme est non saturée par le substrat .C’est une enzyme très active
– Si Vmax est bas, l’enzyme est rapidement saturée par le substrat
Une Vmax basse signifie quoi ? que l’enzyme sature vite ou pas vite
Une vitesse maximale basse atteinte signifie que l’enzyme sature très vite.
Explique c’est quoi le turnover d’une enzyme
Le turnover d’une enzyme est définie pas la constante kcat (aussi appelée turn over number (TON).
Cette constante représente le nombre maximum 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.
Comment calcule-t-on kcat ?
- kact = Vmax / [E]t
Nomme une molécule avec une faible kcat et une molécule avec une forte kcat et explique ce qui les distingue
- Le chymotrypsine est une protéase qui hydrolyse les liens peptidiques à une vitesse de 100 molécules par sec (kcat = 100s-1)
- l’anhydrase carbonique a une constante catalytique de 400 000 à 600 000 s-1 (le nombre de molécules de substrats qu’elle hydrolyse par seconde)
Leur turnover (kat ou TON) est différent, car l’affinité de l’enzyme envers son substrat n’est pas la même. Elle est nettement supérieur dans le cas de n’anhydrase carbonique et inférieur dans le cas de la chymotrypsine, car celle-ci est une protéase (pas full d’affinité, c’était avec les motifs)
Les enzymes sont présentes en _____________ dans les cellules
très petites quantités
comme les enzymes sont présentes en très petites quantités dans les cellules, cela pose un problème dans la mesure de la molécule dans les liquides biologique. Quelle moyens fournit une technique sensible et spécifique pour les mesurer ?
L’activité catalytique. Plus il y a aura d’enzymes, plus l’activité de la réaction augmente. En effet, quand il y a beaucoup d’enzyme, la réaction va plus vite.
DONC explique comment on détermine la concentration d’enzyme dans une solution.
Pour déterminer la concentration d’enzyme dans un liquide biologique, il suffit de mesurer la vitesse de la réaction catalysée par cette enzyme dans l’échantillon. Dans les condition appropriées, la vitesse mesurée est proportionnelle à la quantité de l’enzyme présente.
