Module 3 Mtabolisme anabolisme catabolisme Le plan de

Module 3 – Métabolisme, anabolisme, catabolisme

Le plan de match Document photocopié q Marieb, p. 60 -61 q ü Enzymes Ä Nomenclature Ä Propriétés Ä Activité enzymatique : Ä Résultats du laboratoire Module 3 – Métabolisme, anabolisme et catabolisme 2

Les enzymes Nomenclature et composition

Enzymes q Toutes les réactions métaboliques ÄAnabolisme (synthèse) ÄCatabolisme (dégradation) ü Catalysées par des enzymes q C’est quoi une enzyme ? ? ? Module 3 – Métabolisme, anabolisme et catabolisme 4

Composition q q Plupart sont des protéines à 100%. D’autres enzymes contiennent : Ä Partie protéique Apoenzyme Ä Partie non protéique Cofacteur : ü ü Ions de Fe, Zn, Mg, Ca Si le cofacteur est une molécule organique (ex : vitamines) v Coenzyme ü Exemples : NAD+, FAD, Co. A, Apoenzyme + Cofacteur = Holoenzyme Enzyme complète et fonctionnelle Module 3 – Métabolisme, anabolisme et catabolisme 5

Holoenzyme Figure 5. 2 Module 3 – Métabolisme, anabolisme et catabolisme 6

Nomenclature q q Nom des enzymes se termine par « -ase » . Le nom de l’enzyme correspond au substrat qu’elle catalyse : Ä Exemple : Saccharase est l’enzyme qui dégrade le saccharose ü ATP synthétase est l’enzyme qui synthétise l’ATP !!! ü Module 3 – Métabolisme, anabolisme et catabolisme 7

Catégories Classes Oxydoréductase Transférase Ligase Hydrolase Lyase Isomérase Type de réaction catalysée Exemples Réactions d’oxydoréduction (+/- H ou O) Transfert de groupements fonctionnels (amine, P) Cytochrome oxydase, NAD+H =NADH Kinase, désaminase Lier 2 molécules ensembles ADN ligase, Acétyl-Co. A et ATP synthétase Lipase, sucrase Phosphorylation au niveau du substrat Glucose phosphate isomérase Hydrolyse Élimination de groupements d’atomes sans hydrolyse Redistribution d’atomes dans une molécule Tableau : 5. 1 Module 3 – Métabolisme, anabolisme et catabolisme 8

Les enzymes Propriétés et modes d’action

Enzyme = Catalyseur q C’est quoi un catalyseur ? ? ? Ä Substance Règle et accélère la vitesse d’une réaction chimique ü … mais n’est ni détruite ni transformée par la réaction. ü Les enzymes sont des catalyseurs biologiques !!! Module 3 – Métabolisme, anabolisme et catabolisme 10

Enzymes : Propriétés q 3 propriétés : Elles sont hautement spécifiques. Elles sont hautement efficaces. Elles sont régulées par la cellule. Module 3 – Métabolisme, anabolisme et catabolisme 11

Les enzymes sont spécifiques q Dû à leur forme 3 D particulière car… Ä Les enzymes sont des PROTÉINES ü Le site actif de l’enzyme est parfaitement adapté à un substrat donné : Module 3 – Métabolisme, anabolisme et catabolisme 12

Les enzymes sont spécifiques q Exemple dégradation : Ä Saccharase q q Complexe E-S. L’enzyme est RÉUTILISABLE !!! Module 3 – Métabolisme, anabolisme et catabolisme 13

Les enzymes sont spécifiques q Exemple de synthèse : Ä Seuls les substrats sont modifiés !!! Ä L’enzyme, elle, demeure intacte !!! 14

Les enzymes sont efficaces q Les enzymes ont pour fonction d’ACCÉLÉRER la vitesse des réactions. Ä Se seraient produites de toute manière Ä Surviennent jusqu’à 10 milliards de fois plus rapidement !!! q Les enzymes abaissent l’énergie libre d’activation : Ä Énergie minimale nécessaire pour amorcer un processus. Module 3 – Métabolisme, anabolisme et catabolisme 15

Énergie libre d’activation Réaction sans enzyme Énergie d'activation de la réaction avec enzyme Réaction avec enzyme Énergie dégagée par la réaction Sens de la réaction Fig: 2. 20 Module 3 – Métabolisme, anabolisme et catabolisme 16

Les enzymes sont régulées La cellule contrôle le # d’enzymes. q Certaines substances mènent à l’activation ou l’inactivation des enzymes : q Ä Alternance entre la forme active et inactive de l’enzyme. Ä Enzymes digestives Module 3 – Métabolisme, anabolisme et catabolisme 17

Le pour et le contre q Les enzymes sont … q Mais peuvent aussi être … Ä Spécifiques Ä Dénaturées Ä Très efficaces Ä Saturées Ä Régulées Ä Inhibées Module 3 – Métabolisme, anabolisme et catabolisme 18

Dénaturation d’une enzyme q q 1 enzyme = 1 protéine !!! Facteurs déterminants pour la conformation de la protéine : Äp. H , [sels], T° Ä Dénaturation d’une protéine : ü ü Elle se déroule Perd sa configuration N’est plus fonctionnelle Réversible (a des limites) Module 3 – Métabolisme, anabolisme et catabolisme 19

Dénaturation d’une enzyme Dénaturation Renaturation Fig. 5 -5 20

Les enzymes peuvent être débordées et leur vitesse de réaction peut atteindre un plateau de saturation : Activité enzymatique q Saturation d’une enzyme [substrat] 21

3 Inhibiteurs Module 3 – Métabolisme, anabolisme et catabolisme 22

Rétro-inhibition Fig: 5. 7 23

Activité enzymatique q L’efficacité d’une enzyme dépend des conditions environnementales dans la cellule : Ä Tº Ä p. H Ä Concentration du substrat Ä Présence ou non d’inhibiteurs Ä Rétro-inhibition Module 3 – Métabolisme, anabolisme et catabolisme 24

Activité enzymatique [substrat] 0 Concentration du substrat 25

Activité enzymatique Température (°C) 0 10 20 30 40 50 60

p. H Enzyme 1 Enzyme 2 Activité enzymatique Enzyme 3 p. H 0 2 4 6 8 10 12 14