Module 3 – Métabolisme, anabolisme, catabolisme

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

Nomenclature et composition Les enzymes Nomenclature et composition

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

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

Module 3 – Métabolisme, anabolisme et catabolisme Holoenzyme Figure 5.2 Module 3 – Métabolisme, anabolisme et catabolisme

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

Type de réaction catalysée Catégories Classes Type de réaction catalysée Exemples Oxydoréductase Réactions d’oxydoréduction (+/- H ou O) Cytochrome oxydase, NAD+H =NADH Transférase Transfert de groupements fonctionnels (amine,P) Kinase, désaminase Ligase Lier 2 molécules ensembles ADN ligase, Acétyl-CoA et ATP synthétase Hydrolase Hydrolyse Lipase, sucrase Lyase Élimination de groupements d’atomes sans hydrolyse Phosphorylation au niveau du substrat Isomérase Redistribution d’atomes dans une molécule Glucose phosphate isomérase Tableau : 5.1 Module 3 – Métabolisme, anabolisme et catabolisme

Propriétés et modes d’action Les enzymes Propriétés et modes d’action

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

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

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

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

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

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

Énergie libre d’activation Réaction sans enzyme Énergie d'activation de la 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

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

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

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

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

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

Module 3 – Métabolisme, anabolisme et catabolisme 3 Inhibiteurs Module 3 – Métabolisme, anabolisme et catabolisme

Rétro-inhibition Fig: 5.7

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

Concentration du substrat  Activité enzymatique Concentration du substrat 

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

pH Enzyme 1 Enzyme 2 Enzyme 3 Activité enzymatique pH 2 4 6 8 10 12 14