Enzymologie Cours

Enzymologie

Introduction

Généralité

Quelle est le sexe des enzymes ?

En général, on dit une enzyme. Toutes les enzymes sont des protéines à 99,9 %, qui ont comme fonction une activité catalytique, c’est à dire qu’elle vont augmenté la probabilité qu’une réaction chimique se fasse, soit la vitesse d’une réaction chimique donc le rendement de la réaction.

En présence d’une enzyme, elle va allé se lier à son substrat, l’enzyme va reconnaitre la substrat et va l’aider à se transformer en produit.

Sa particularité, est que ces enzymes sont extrêmement spécifique de leur substrat, elles reconnaissent que leur substrat, extrêmement spécifique de la réaction qui permet la réaction substrat-produit et un très haut pouvoir catalytique ( fonctionne très bien). Ces enzymes sont des protéines qui vont fonctionner dans un milieu particulier :

il faut qu’elle travaille en solution aqueuse la plupart du temps

travailler à un pH, molarité (dans les compartiments cellulaire des enzymes)

température particulière (environ 30 à 40°)

A quoi servent les enzymes ? Elles vont intervenir à la vie de la cellule, c’est à dire qu’elles vont faire toutes les réactions chimiques pour synthétiser les molécules, dégrader les molécules, fabriquer de l’énergie.

Quel est la nature des enzymes ?

Les protéines, si on perds l’intégrité des protéines on perds les enzymes. Si on casse les liaison peptiques, l’enzyme est détruite. Supprimé les enzymes tertiaire, quaternaire… avec l’augmentation de la température, du pH, des agents dénaturant (détergents), Si on touche à la conformation de la protéine on perds l’activité enzymatique.

Les protéines peuvent être plus ou moins grosses (environ 100 aa à 1 millions d’atomes), qui peuvent agir sur de très petites molécules ou très grosses molécules et couper les liaisons peptidiques.

2. Nature des enzymes

Certaines enzymes ont besoins de cofacteurs. Ces cofacteurs sont de deux types :

inorganiques : ions métalliques (calcium, magnésium, fer … )

organiques : dérivé de vitamines soit des nucléotides. Ces facteurs organique vont soit être liée de manière permanente au enzymes ce que l’on appelle un groupement prothétique, soit associé durant la catalyse. Ces cofacteurs sont appelés co-enzyme. Les cofacteurs sont indispensable au travaille.

Quelques exemples de co-enzyme :

Ces co-enzyme vont essentiellement aider deux types de réaction ➔ oxydoréduction : co-enzyme nicotiniques (dérivé de la PP) (NAD) = nicotinamide adénine dinucléotide. Il va exister sous une forme oxydé et sous une forme réduite (oxydé) NAD+ / NADH (réduit)

nicotinamide adénine dinucléotide phosphate : s’associe au enzyme au moment de la catalyse

NADP / NADPH

Le FAD : co-enzymes flavinique (dérivé de la protéine B2) (groupement prosthétique = lié de manière permanent) (oxydé) FAD / FADH2 (réduite)

Flavine : AD

co-enzyme ferroporphyrique : lié de façon permanente à des enzymes appelés cytochrome. (groupement prosthétique)

3 principales co-enzymes impliqué dans l’oxydoréduction.

Transfert de groupement

Le co-enzyme A, va transféré un groupement « acyl » il s’associe au enzyme uniquement pendant la catalyse. C’est un dérivé de vitamine D.

3. Classification des enzymes

Une enzyme n’a pas toujours le nom de son substrat.

La nomenclature des Enzymes : Enzyme Commission numder = EC ———— 4 chiffres

Exemple : EC 3 4 11 4

3 : hydrolase

4 : agis sur les liaisons peptidique

11: détache l’aa en N-terminal

4 : agis sur un tripeptide

4. Principes généraux qui gouvernent les réactions enzymatiques

Les caractères principaux :

Spécifique et augmente la vitesse de la réaction

Ces enzymes présente une région particulière : reconnaitre le substrat et le transformé en produit

Site actif

site liaison = celui qui va reconnaitre le substrat

site catalytique = transformé le substrat en produit

Le substrat est lié de manière non cavalent. On ne peut pas revenir en arrière ….

L’augmentation de la vitesse : (la vitesse d’une réaction chimique = c’est la concentration ou quantité de substrat transformer en produit par unité de temps.)

v = [S] / temps

[P] / temps

Exemple :

A + B → C Réaction chimique

A et B soient en contact

A et B soient positionner correctement

Il faut que ces molécules A et B acquièrent une énergie d’activation suffisante pour qu’elles puissent réagir entre elles.

L’enzyme va lié les substrats, placer correctement le substrat et diminuer l’énergie d’activation.

Schéma 1

Modifications :

Distance entre les atomes

Répartition des nuages électronique

Angles entre atomes

L’énergie

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