Première
Les enzymes, des biomolécules aux propriétés catlytiques
Définition
Réactions chimiques:
- spontanées: sans apport extérieur d'énergie
- nécessitent (vivant): avec apport d'énergie
Nomenclature des enzymes:
nom du substrat + ase
exemple: amylase = enzyme catalyse la transformation de l'amidon
Pour un substrat donné: une enzyme catalyse une seule réaction chimique
Pour chaque type de cellule, il faut définir un profil d'expression des gènes, le profil de protéines produites et l'équipements enzymatique de la cellule.
Mutation de l'ADN:
- modification séquence nucléotides
- modification séquences acides aminés
- modification structure 1ère protéine
- modification strucure 3D, enzyme
L'activité enzymatique s'évalue expérimentalement en mesurant la vitesse initiale de la réaction catalysée.
Pour une concentration de substrat, la vitesse varie avec le temps. Elle est maximale au départ (vitesse initiale) puis elle décroît au fur et à mesure de la disparition du substrat.
L'association enzyme-substrat est nommé "complice enzyme-substrat". Ce complexe est transitoire et l'enzyme est intacte à la fin de la réaction.
Plus le complexe enzyme-substrat se dissocie rapidement, plus il y aura de molécules de substrat transformées par unité de temps.
Equation d'une catalyse enzymatique:
enzyme + substrat => complexe enzyme-substrat => enzyme + produit
Un enzyme a une forme généralement globulaire avec une zone en creux (= site actif). Quand on observe la forme de la molécule de substrat, on constate qu'une partie est complémentaire du site actif de l'enzyme.
Le site actif a 2 fonctions:
- fixer le substrat spécifique: site de fixation
- catalyser la transformation du substrat: site catalytique.
La fixation du substrat:
La fixation du substrat est temporaire par de faibles liaisons (hydrogène/intéraction hydrophile-hydrophobe), réalisée par des acides aminés de liaison.
La catalyse:
Il existe dans le site actif des acides aminés catalytiques qui provoquent la réaction chimique.
C'est la configuration spatiale du site actif qui lui attribut sa double spécificités (de substrat et d'actions).
A retenir :
Une enzyme a une double spécificités: spécificités d'action et de substrat.
Le plateau où Vi est max, suggère l'existence d'une association enzyme-substrat. La vitesse maximale est atteinte quand toutes les molécules d'enzymes sont combinées à des molécules de substrats. L'enzyme est alors saturée.
Les enzymes sont donc des protéines qui interviennent dans la réalisation du phénotype:
- moléculaire (structure tertiaire des protéines enzymatiques)
- cellulaire (réactions métaboliques catalysées
- macroscopique (caractère qui découlent des réactions métaboliques)
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