M4S5 - enzymologie

Question 1

Quelles sont les 2 grandes catégories d’enzymes ? Qu’elle est leur différence principale ?

Answer 1

Enzymes Michaeliennes : monomères
Enzymes allostériques : oligomères

Question 2

Quels sont les 2 paramètres mis en évidence lors de l’étude cinétique des réactions catalysées par les enzymes ? Indiquer la notation et la signification si nécessaire

Answer 2

La vitesse maximale (Vmax)
La constante de Michaelis (Km) : Affinité de l’enzyme pour son substrat. Plus cette valeur est grande, moins l’enzyme a d’affinité avec son substrat.

Question 3

Ecrire une réaction enzymatique en fonction des produits/réactifs et indication d’irréversibilité ou non (symbolisé par des flèches). Puis indiquer la version simplifiée

Answer 3

E + S ⇄ ES ⇄ EP → E + P
E + S ⇄ ES → E + P

Question 4

La vitesse d’une réaction enzymatique est donc caractérisée par trois constantes de vitesse. Indiquer la notation de ces constantes et à quoi elle correspondent.

Answer 4

K1 : vitesse d’association S+E
K-1 : vitesse de dissociation
K2 = Kcat : constante catalytique (vitesse de formation du produit)

Question 5

Indiquer la formule de la constante de Mickaelis.

Answer 5

Km = (K-1 + K2)/K1

Question 6

Formule pour calculer la vitesse globale de réaction

Answer 6

V = [S]/t = [P] /t
V : vitesse de réaction en mol.L-1.s-1
[S] : concentration de substrat transformé en mol.L-1
[P] : concentration de produit formé en mol.L-1
t : temps en s

Question 7

Comment calculer graphiquement la vitesse de réaction à un point de la courbe donné ?
Qu’est ce qui représente une vitesse de réaction nulle ?

Answer 7

Coefficient directeur de la tangente d’une courbe représentant la concentration en produits (Y) par le temps (x)
A et B étant les coordonnées.
a= (yb-ya) / (xb-xa)
Tangente horizontale

Question 8

De quoi dépend la vitesse initiale ? 2 paramètres

Answer 8

• Concentration en enzyme
• Concentration initiale en substrat

Question 9

Quelle est l’équation de michaelis et menten ?

Answer 9

Vi = (Vmax*[S]i) / (Km+[S]i)

Question 10

Comment déterminer graphiquement Km sur un graphique avec courbe + Vi en Y et [S] en x ?

Answer 10

Vmax/2 donne un point sur la courbe, l’abcisse donne Km.

Question 11

Equation de Linewear Burk

Answer 11

(1/Vi) = (Km + [S]i) / (Vmax*[S]i)

Question 12

Quels sont les 2 effecteurs physiques ? Valeurs optimale et conséquence de variation

Answer 12

• Température : entre 35 et 40° pour les enzymes de l’organisme humain. Au delà, dénaturation des protéines.
• PH : modif des charges (ionisation) empêche le complexe substrat/enzyme. En général environ 7.

Question 13

Quel terme défini un effecteur qui augmente la vitesse initiale ?
Qui la diminue ?

Answer 13

• Activateur ou effecteur positif
• Inhibiteur ou effecteur négatif

Question 14

Donner des exemples d’effecteurs endogènes
Exogènes

Answer 14

• rétroinhibiteurs (le produit de la catalyse), effecteurs
  allostériques, hormones, messagers secondaires (AMPc).
• drogues, poisons, toxines
  bactériennes, médicaments, polluants

Question 15

Quelle est la différence entre un inhibiteur non compétitif et un inhibiteur compétitif ?

Answer 15

• Compétitif : Bloque le site actif de l’enzyme. + la concentration en inhibiteur es importante, + la Vmax est longue à atteindre
• Non compétitif : Se place sur un site effecteur pour soit empêcher la transformation du substrat, soit empêcher la catalyse si le substrat était déjà relié à l’enzyme. La Vmax est diminuée.

Question 16

Qu’est-ce qu’une enzyme allostérique ?

Answer 16

Une enzyme oligomérique (structure quaternaire) comme l’hémoglobine. 11 molécule de substrat se fixe = affinité + avec le substrat donc facilite l’adhésion du substrat avec les autres sous-unités

Question 17

Quelles sont les 2 types de conformation d’une enzymes allostérique ?

Answer 17

T = tendu, peu d’affinité avec le substrat
R = relâché, forte affinité

Question 18

Quels sont les 2 types d’effecteurs allostériques ?

Answer 18

Activateur : Se couple au site effecteur pour permettre l’affinité avec le substrat
Inhibiteur : Se couple sur le site effecteur pour diminuer l’affinité avec le substrat

Question 19

Quelles sont les 2 types de régulations hormonales pour les enzymes ?

Answer 19

L’hormone se fixe à un récepteur membranaire et déclenche des réactions dans la cellule, soit :
- Modification covalente : active une enzyme (kinase ou phosphatase) qui va phosphoryler/déphosphoryler une autre enzyme (activation/désactivation) (max 1h)
- Régulation transcriptionnelle : induit ou inhibe la biosynthèse d’enzymes en agissant sur l’expression de leur gène. (plusieurs heures)

Question 20

Comment fonctionne l’activation d’enzyme par hydrolyse de proenzymes ?

Answer 20

Maturation de l’enzyme par élimination de sa chaîne polypeptidique, irréversible.

Question 21

Donner des exemples de régulation avec la pyruvate déshydrogénase

Answer 21

• Activée par son substrat : le pyruvate
• Inhibée par certains produits de la réaction : NADH+H+ et acétylCoA
• Régulée de façon hormonale :
  
  • l’insuline entraine déphosphorylation de
    l’enzyme, qui est alors activée
  • le glucagon provoque la
    déphosphorylation donc inactivation

Question 22

Pour les viamines :
B1
B2
B3
B5
B6
B8
B9
B12
C
Citer leur nom usuels, le nom des coenzymes qu’elles donnent et la catégorie de coenzymes auquel elles correspondent

Answer 22

B1 : thiamine, thiamine pyrophosphate (TPP), transfert
B2 : riboflavine, flavine mononucléotide (FMN), Flavine adénine dinucléotide (FAD), oxydoréduction
B3 : niacine, nicotinamide adénine dinucléotide (NAD), nicotinamide adénine dinucléotide phosphate (NADP), oxydoréduction
B5 : acide pantothénique, coenzyme A (CoASH), transfert
B6 : pyridoxine, pyridoxal phosphate (PALP), transfert
B8 : biotine, biotine, transfert
B9 : acide folique, tétrahydropholate, transfert
B12 : cobalamine, cobalamine, transfert
C : acide ascorbique, acide ascorbique, oxydoréduction