Module 3 – Métabolisme, Module 3 – Métabolisme, anabolisme, catabolismeanabolisme, catabolisme
Module 3 – Métabolisme, anabolisme et catabolisme 22
Le plan de matchLe plan de match Document photocopiéDocument photocopié Marieb, Marieb, p.60-61p.60-61
EnzymesEnzymes
NomenclatureNomenclaturePropriétésPropriétésActivité enzymatique :Activité enzymatique :Résultats du laboratoireRésultats du laboratoire
Les enzymesLes enzymes
Nomenclature et Nomenclature et compositioncomposition
Module 3 – Métabolisme, anabolisme et catabolisme 44
EnzymesEnzymes Toutes les Toutes les réactions métaboliquesréactions métaboliques
Anabolisme Anabolisme (synthèse)(synthèse)Catabolisme Catabolisme (dégradation)(dégradation)
CatalyséesCatalysées par des par des enzymesenzymes
C’est quoi une enzyme ???C’est quoi une enzyme ???
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CompositionComposition Plupart sont des Plupart sont des protéinesprotéines à 100%. à 100%. D’autres enzymes contiennent :D’autres enzymes contiennent :
Partie Partie protéiqueprotéique ApoenzymeApoenzyme Partie Partie non protéique non protéique CofacteurCofacteur : :
Ions de Fe, Zn, Mg, Ca Ions de Fe, Zn, Mg, Ca Si le cofacteur est une molécule organique (ex : vitamines)Si le cofacteur est une molécule organique (ex : vitamines)
CoenzymeCoenzyme Exemples : NADExemples : NAD++, FAD, CoA, , FAD, CoA,
Apoenzyme + Cofacteur = Holoenzyme Enzyme complète et fonctionnelle
HoloenzymeHoloenzyme
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Figure 5.2Figure 5.2
Module 3 – Métabolisme, anabolisme et catabolisme 7
NomenclatureNomenclature Nom des enzymes se termine par « Nom des enzymes se termine par « --asease ». ». Le Le nomnom de l’enzyme correspond au de l’enzyme correspond au
substratsubstrat qu’elle qu’elle catalysecatalyse : : Exemple : Exemple :
SaccharSaccharasease est l’enzyme qui est l’enzyme qui dégradedégrade le le saccharosesaccharose
ATP synthétATP synthétasease est l’enzyme qui est l’enzyme qui synthétise synthétise l’ATPl’ATP !!! !!!
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Catégories Catégories Classes Type de réaction
catalyséeExemples
OxydoréductaseRéactions d’oxydoréduction (+/- H ou O)
Cytochrome oxydase, NAD+H =NADH
TransféraseTransfert 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 : 5.1Tableau : 5.1
Les enzymesLes enzymes
Propriétés et modes Propriétés et modes d’action d’action
Module 3 – Métabolisme, anabolisme et catabolisme 1010
Enzyme = Enzyme = CatalyseurCatalyseur
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 1111
Enzymes : Enzymes : PropriétésPropriétés
3 propriétés :
Elles sont hautement spécifiques.
Elles sont hautement efficaces.
Elles sont régulées par la cellule.
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Les enzymes sont Les enzymes sont spécifiquesspécifiques
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 :
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Les enzymes sont Les enzymes sont spécifiquesspécifiques
Exemple dégradation : Saccharase
Complexe E-S. L’enzyme est
RÉUTILISABLE !!!
1414
Les enzymes sont Les enzymes sont spécifiquesspécifiques
Exemple de synthèse :Seuls les substrats sont modifiés !!!L’enzyme, elle, demeure intacte !!!
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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.
Les enzymes sont Les enzymes sont efficacesefficaces
Module 3 – Métabolisme, anabolisme et catabolisme 1616
Énergie libre Énergie libre d’activationd’activation
Réaction avec enzyme
Énergie d'activation de la réaction sans enzyme
Énergie dégagée par la réaction
Réaction sans enzyme
Énergie d'activation de la réaction avec enzyme
Fig: 2.20Fig: 2.20
Sens de la réaction Sens de la réaction
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Les enzymes sont Les enzymes sont réguléesrégulées
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 1818
Le pour et le Le pour et le contrecontre
Les enzymes Les enzymes sont …sont …Spécifiques
Très efficaces
Régulées
Mais peuvent Mais peuvent aussi être …aussi être …Dénaturées
Saturées
Inhibées
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Dénaturation d’une Dénaturation d’une enzymeenzyme
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)
2020
Dénaturation d’une Dénaturation d’une enzymeenzyme
Fig. 5-5Fig. 5-5DénaturatioDénaturationn
RenaturatioRenaturationn
2121
Saturation d’une Saturation d’une enzymeenzyme
Les enzymes peuvent être débordées et leur vitesse de réaction peut atteindre un plateau de saturation :
Act
ivité
enz
ymat
ique
Act
ivité
enz
ymat
ique
[substrat][substrat]
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33 InhibiteursInhibiteurs
Rétro-inhibitionRétro-inhibition
2323Fig: 5.7Fig: 5.7
Module 3 – Métabolisme, anabolisme et catabolisme 2424
Activité Activité enzymatiqueenzymatique
L’efficacité d’une enzyme dépend des conditions environnementales dans la cellule : Tº pH Concentration du substrat Présence ou non d’inhibiteurs Rétro-inhibition
2525
[substrat][substrat]A
ctiv
ité
enzy
mat
iqu
e
00 Concentration du substrat
TempératureTempératureA
ctiv
ité
enzy
mat
iqu
e
Température (°C)
00 1010 2020 3030 4040 5050 6060
pHpHA
ctiv
ité
enzy
mat
iqu
e
pH
00 22 44 66 88 1010 1212 1414
Enzyme 1Enzyme 1
Enzyme 2Enzyme 2
Enzyme 3Enzyme 3