Introduction à l’enzymologie

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1 Introduction à l’enzymologie
Des rappels, encore des rappels…??

2 Définition d’une enzyme :
Biomolécule de nature protéique ayant un pouvoir catalytique élevé et douée de spécificité. Protéines globulaires de poids moléculaire élevé . Existence de protéines enzymatiques de structures tertiaires, D’autres de structures quaternaires. Dans tous les cas grande importance de la structure spatiale Native (notion de site actif).

3 Définition d’une enzyme :
Biomolécule de nature protéique ayant un pouvoir catalytique élevé et douée de spécificité. 3 effets des catalyseurs: • Augmente la vitesse des réactions thermodynamiquement possibles • Activité à faible dose • Intact en fin de réaction

4 Définition d’une enzyme :
Biomolécule de nature protéique ayant un pouvoir catalytique élevé et douée de spécificité. • Spécificité réactionnelle : chaque enzyme ne catalyse qu’une seule réaction (ou un groupe de réactions du même type). • Spécificité de substrat : « reconnaissance » du substrat par l’architecture spatiale de l’enzyme.

5 Notion de site actif :

6 Notion de site actif :

7 2°partie: Notion de bioénergétique : pourquoi une réaction est-elle possible ? Comment agit l’enzyme ? DG = DE T DS Variation d’énergie interne Variation d’entropie Variation d’énergie libre température

8 2°partie: Notion de bioénergétique : pourquoi une réaction est-elle possible ? Comment agit l’enzyme ? DG = DH T DS Variation d’enthalpie Variation d’énergie sous forme de chaleur à pression constante

9 La réaction nécessite de la chaleur
2°partie: Notion de bioénergétique : pourquoi une réaction est-elle possible ? Comment agit l’enzyme ? Soit une réaction enzymatique : S P Mesure de la variation d’enthalpie : DH = HP - HS Si HP > HS , alors DH > 0 La réaction nécessite de la chaleur Réaction ENDOTHERMIQUE

10 La réaction libère de la chaleur
2°partie: Notion de bioénergétique : pourquoi une réaction est-elle possible ? Comment agit l’enzyme ? Soit une réaction enzymatique : S P Mesure de la variation d’enthalpie : DH = HP - HS Si HP < HS , alors DH < 0 La réaction libère de la chaleur Réaction EXOTHERMIQUE

11 La réaction en équilibre
2°partie: Notion de bioénergétique : pourquoi une réaction est-elle possible ? Comment agit l’enzyme ? Soit une réaction enzymatique : S P Mesure de la variation d’enthalpie : DH = HP - HS Si HP = HS , alors DH =0 La réaction en équilibre Réaction ATHERMIQUE

12 2°partie: Notion de bioénergétique : pourquoi une réaction est-elle possible ? Comment agit l’enzyme ? Soit une réaction enzymatique : S P En Biochimie on mesure de la variation d’énergie libre : DG = GP - GS • DG > 0 : Réaction ENERGONIQUE • DG < 0 : Réaction EXERGONIQUE • DG = 0 : Réaction à l’EQUILIBRE

13 2°partie: Notion de bioénergétique : DG et constante d’équilibre d’une réaction
A B C D k1 k2 DG = DG° + R T Ln Keq Constante des Gaz parfaits Variation d’énergie libre standard (25°C;1atm;[]=1M) température Keq = k1/k2 = [C][D]/[A][B]

14 2°partie: Notion de bioénergétique : DG et constante d’équilibre d’une réaction
A B C D k1 k2 DG = DG° + R T Ln Keq À l’équilibre la réaction devient

15 2°partie: Notion de bioénergétique : DG et constante d’équilibre d’une réaction
A B C D k1 k2 A l’équilibre DG = 0 alors DG° = - R T Ln Keq

16 2°partie: Notion de bioénergétique : Catalyse et énergie d’activation
La réaction passe par un état de transition S* qui possède une Énergie intrinsèque plus élevée que celle de S ou de P

17 2°partie: Notion de bioénergétique : Catalyse et énergie d’activation

18 2°partie: Notion de bioénergétique : Catalyse et énergie d’activation
V = k . [S] = A [S] e- Ea RT k = A . e - Ea RT La vitesse augmente si k augmente. k quand Ea Les enzymes accélèrent les réactions en abaissant l’énergie d’activation

19 2°partie: Notion de bioénergétique :
Schéma tableau variation énergétique avec catalyseur chimique, Sans catalyseur et avec catalyseur enzymatique. Sauter une rivière….

20 Enzyme de nature tertiaire

21 Enzyme de nature quaternaire