Inhibition Enzymatique et Modèles Cinétiques

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Questions and Answers

L'inhibition incompétitive est caractérisée par une diminution de la vitesse maximale de la réaction.

True (A)

Quel est l'effet de l'augmentation de la concentration du substrat sur l'inhibition incompétitive ?

  • L'inhibition est levée.
  • L'inhibition est inversée.
  • L'inhibition est renforcée.
  • L'inhibition reste inchangée. (correct)

Expliquez comment l'inhibition incompétitive affecte l'affinité apparente de l'enzyme pour son substrat.

L'inhibition incompétitive augmente l'affinité apparente de l'enzyme pour son substrat, car l'inhibiteur se lie au complexe enzyme-substrat, ce qui favorise la liaison du substrat à l'enzyme.

L'inhibition incompétitive est due à une diminution de la ______ catalytique.

<p>constante</p> Signup and view all the answers

Associez les types d'inhibition aux descriptions :

<p>Inhibition compétitive = L'inhibiteur se lie au même site que le substrat. Inhibition non-compétitive = L'inhibiteur se lie à un autre site que le site actif de l'enzyme. Inhibition incompétitive = L'inhibiteur se lie au complexe enzyme-substrat.</p> Signup and view all the answers

Comment peut-on déterminer la constante d'inhibition Ki ?

<p>La constante d'inhibition Ki peut être déterminée à partir de l'équation réciproque de Lineweaver-Burk en mesurant la valeur de 1/KM app en présence de différentes concentrations d'inhibiteur.</p> Signup and view all the answers

Les inhibiteurs irréversibles se lient de manière covalente à l'enzyme.

<p>True (A)</p> Signup and view all the answers

Quelle est la principale caractéristique des inhibiteurs irréversibles ?

<p>Ils modifient l'activité enzymatique de manière irréversible. (B)</p> Signup and view all the answers

Qui a proposé le modèle cinétique MWC pour les enzymes allostériques ?

<p>Jacques Monod (D)</p> Signup and view all the answers

Le prix Nobel de Chimie en 1972 a été attribué à Jacques Monod.

<p>False (B)</p> Signup and view all the answers

Quel est le rôle des enzymes dans les organismes vivants ?

<p>Catalyser les réactions chimiques et agent du métabolisme.</p> Signup and view all the answers

Le glucose est considéré comme un _______ universel des cellules.

<p>carburant</p> Signup and view all the answers

Quel modèle a été généralisé par Daniel Koshland pour inclure la notion d'ajustement induit ?

<p>Modèle KNF (A)</p> Signup and view all the answers

Associez les découvertes aux années :

<p>Protéines chaperonnes = 1978/1987 Modèle cinétique MWC = 1965 Protein Data Bank = 1971 BRENDA = 1987</p> Signup and view all the answers

Les ___________ permettent le repliement d'autres protéines ou les maintiennent dans la conformation native.

<p>protéines chaperonnes</p> Signup and view all the answers

Les systèmes vivants n'ont pas besoin d'enzymes pour accélérer les réactions biochimiques.

<p>False (B)</p> Signup and view all the answers

Quelle est la principale fonction de l'amoxicilline?

<p>Antibiotique à base de pénicilline (D)</p> Signup and view all the answers

La pénicilline interagit avec l'enzyme glycopeptide transpeptidase.

<p>True (A)</p> Signup and view all the answers

Quelle enzyme bactérienne est responsable de la résistance aux pénicillines?

<p>β-lactamase</p> Signup and view all the answers

L'acide ______ est un inhibiteur irréversible de la β-lactamase.

<p>clavulanique</p> Signup and view all the answers

Associez chaque terme avec son description:

<p>Amoxicilline = Antibiotique de la pénicilline β-lactamase = Enzyme qui hydrolyse les pénicillines Acide clavulanique = Inhibiteur de la β-lactamase Transpeptidase = Enzyme impliquée dans la synthèse de la paroi bactérienne</p> Signup and view all the answers

Quel est l'effet principal d'un inhibiteur non compétitif sur la vitesse de réaction?

<p>Diminue la vitesse maximale (A)</p> Signup and view all the answers

L'inhibition non compétitive peut être levée par une augmentation de la concentration en substrat.

<p>False (B)</p> Signup and view all the answers

Que représente la constante d'inhibition Ki?

<p>La constante d'inhibition Ki mesure la force de l'inhibition d'un inhibiteur sur l'enzyme.</p> Signup and view all the answers

L'acétazolamide est un inhibiteur de l'____________ carbonique.

<p>anhydrase</p> Signup and view all the answers

Associez les termes suivants avec leur description:

<p>Vmax = Vitesse maximale de la réaction enzymatique KM = Concentration de substrat à laquelle la vitesse est à la moitié de Vmax I = Inhibiteur non compétitif S = Substrat de la réaction enzymatique</p> Signup and view all the answers

Dans une représentation de Lineweaver-Burk pour une inhibition non compétitive, quelle est la pente?

<p>1/(KiVmax) (B)</p> Signup and view all the answers

La fixation d'un inhibiteur non compétitif se fait sur l'enzyme libre et sur le complexe enzyme-substrat, donc cela s'appelle une inhibition __________.

<p>mixte</p> Signup and view all the answers

Vmax est modifié par la fixation d'un inhibiteur non compétitif.

<p>True (A)</p> Signup and view all the answers

Quelle représentation graphique est utilisée pour déterminer les paramètres KM et Vmax efficacement ?

<p>Représentation de Hanes &amp; Woolf (B)</p> Signup and view all the answers

Une augmentation de la température de 10°C entraîne toujours une diminution de l'activité enzymatique.

<p>False (B)</p> Signup and view all the answers

Quel est l'effet principal d'une température élevée sur les enzymes ?

<p>Dénaturation</p> Signup and view all the answers

La pente de la représentation de Eadie & Hofstee est égale à _____ .

<p>-KM</p> Signup and view all the answers

Associez les représentations graphiques aux caractéristiques suivantes :

<p>Lineweaver &amp; Burk = Pente = KM/Vmax Eadie &amp; Hofstee = Pente = -KM Hanes &amp; Woolf = Pente = 1/Vmax Eisenthal &amp; Cornish-Bowden = Extrapolation des droites</p> Signup and view all the answers

Quelle représentation est considérée comme pratique mais peu adaptée aux faibles valeurs de [S] et v ?

<p>Représentation de Lineweaver &amp; Burk (D)</p> Signup and view all the answers

L’extrapolation des droites dans la représentation de Eisenthal & Cornish-Bowden fournit KM en ordonnée et Vmax en abscisse.

<p>False (B)</p> Signup and view all the answers

La formule réciproque pour la représentation de Lineweaver & Burk est 1/v = _____ + KM/(Vmax[S]).

<p>1/Vmax</p> Signup and view all the answers

Quelle est l'équation de vitesse pour une réaction enzymatique selon la cinétique Michaelienne?

<p>v = Vmax [S] / (KM + [S]) (A)</p> Signup and view all the answers

La cinétique Michaelienne indique que l'activité de l'enzyme est indépendante de la concentration en substrat.

<p>False (B)</p> Signup and view all the answers

Quel effet a la fixation d'un ligand sur un site différent du site actif d'une enzyme?

<p>Cela provoque un changement d'activité enzymatique.</p> Signup and view all the answers

Pour avoir v = 0,1 Vmax, il faut que [S] = KM / _____

<p>9</p> Signup and view all the answers

Qu'est-ce qui augmente la vitesse d'une enzyme par un facteur de 9?

<p>Augmenter [S] d'un facteur de 81 (B)</p> Signup and view all the answers

Les enzymes allostériques ne jouent aucun rôle dans la régulation du métabolisme.

<p>False (B)</p> Signup and view all the answers

Quel outil utilisé pour moduler les enzymes catalysant des étapes clefs de voies métaboliques?

<p>Les effecteurs allostériques.</p> Signup and view all the answers

Associez les termes suivants avec leurs définitions:

<p>Vmax = Vitesse maximale d'une enzyme KM = Concentration en substrat pour atteindre la moitié de Vmax Allostérie = Régulation par fixation sur un site différent du site actif ES = Complexe enzyme-substrat</p> Signup and view all the answers

Flashcards

Modèle MWC

Modèle proposé par Monod, Wyman et Changeux pour les enzymes allostériques.

Modèle KNF

Modèle généralisé par Koshland incluant l'ajustement induit pour les enzymes.

Ribonucléase

Enzyme dont la structure détermine son activité catalytique, étudiée par Anfinsen, Moore et Stein.

Protéines chaperonnes

Protéines qui aident au repliement d'autres protéines sous stress cellulaire.

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Protéines intrinsèquement non structurées

Protéines sans structure tridimensionnelle libre qui se plient en interagissant.

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Activité enzymatique

Les enzymes catalysent des réactions chimiques vitales dans les organismes.

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Energi d'activation

Énergie nécessaire pour initier une réaction chimique, réduite par les enzymes.

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Protein Data Bank (PDB)

Base de données d'informations sur les structures 3D des protéines et acides nucléiques.

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Représentation de Lineweaver & Burk

Méthode graphique utilisant l'équation réciproque pour déterminer KM et Vmax.

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Pente de Lineweaver & Burk

La pente du graphique est déterminée par KM/Vmax.

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Représentation de Eadie & Hofstee

Graphique représentant v en fonction de v/[S], avec une pente de -KM.

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Pente de Eadie & Hofstee

Dans ce graphique, la pente est égale à -KM.

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Représentation de Hanes & Woolf

Graphique qui montre v/[S] en fonction de [S]. La pente est 1/Vmax.

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Représentation de Eisenthal & Cornish-Bowden

Méthode graphique pour KM et Vmax, reliant v et -[S].

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Influence de la température

La vitesse d'une réaction double généralement tous les 10°C.

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Dénaturation enzymatique

L'élévation de température peut causer une perte d'activité enzymatique.

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Amoxicilline

Un antibiotique de la famille des pénicillines utilisé pour traiter des infections bactériennes.

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Transpeptidase

Une enzyme ciblée par les pénicillines pour inhiber la synthèse de la paroi cellulaire bactérienne.

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Résistance bactérienne

Capacité de certaines souches bactériennes à se défendre contre les antibiotiques, souvent par production de β-lactamase.

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β-lactamase

Enzyme produite par certaines bactéries qui hydrolyse le cycle bêta-lactame des antibiotiques, les rendant inactifs.

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Inhibition par excès de substrat

Un phénomène où la concentration élevée de substrat empêche la réaction enzymatique efficace en formant des complexes non réactifs.

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Inhibiteur non compétitif

Un inhibiteur qui se lie à l'enzyme libre et au complexe enzyme-substrat.

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Vitesse maximale (Vmax)

La vitesse de réaction maximale atteinte en présence d'un substrat excessif.

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Affinité de l'enzyme (KM)

La concentration de substrat à laquelle la vitesse de réaction est la moitié de Vmax.

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Effet d'un inhibiteur non compétitif

Diminue Vmax sans changer KM; inhibition non levable par l'augmentation du substrat.

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Équation de Vmax avec inhibiteur

Vmax app = Vmax / α où α = 1 + [I] / Ki.

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Constante d'inhibition (Ki)

Mesure de la force de l'inhibiteur; moindre Ki = plus grand effet.

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Inhibition de l'anhydrase carbonique

Inhibition de l'enzyme par l'acétazolamide, utilisée pour traiter différentes maladies.

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Représentation Lineweaver-Burk

Graphique représentant l'inhibition afin de déterminer les constantes enzymatiques.

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Inhibiteur incompétitif

Un inhibiteur qui se lie uniquement au complexe enzyme-substrat.

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Affinité apparente

Augmente lors de l'inhibition incompétitive, malgré la diminution de Vmax.

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Équation de Michaelis-Menten

Modèle qui décrit la vitesse d'une réaction enzymatique avec inhibition incompétitive.

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Équation de Lineweaver-Burk

Graphique utilisé pour déterminer les paramètres enzymatiques en présence d'inhibition incompétitive.

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Inhibiteurs irréversibles

Fixent de manière covalente des acides aminés essentiels à l'activité enzymatique.

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Inhibiteur suicide

Type particulier d'inhibiteur irréversible qui dégrade l'enzyme de manière sélective.

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Km

Constante de Michaelis, mesure de l'affinité d'une enzyme pour son substrat.

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Vmax

Vitesse maximale de réaction enzymatique lorsque l'enzyme est saturée.

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Enzymes allostériques

Enzymes qui changent d'activité suite à la fixation d'un effecteur sur un site différent.

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Effet de l'allostérie

Changement de l'activité enzymatique par la fixation d'un ligand non au site actif.

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Relation entre v et [S]

Pour v = 0,1 Vmax, [S] doit être égal à Km / 9; pour v = 0,9 Vmax, [S] = 9 x Km.

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Catalyseur enzymatique

Protéine qui accélère une réaction en abaissant l'énergie d'activation.

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Sites actuels et de fixation

Site catalytique = site actif; site de fixation = pour ligands effecteurs.

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Study Notes

Enzymologie 2024-2025

  • Le cours couvre la catalyse et la cinétique enzymatique de type Michaelien.
  • Les paramètres physico-chimiques influençant l'activité enzymatique sont abordés.
  • Différents types d'inhibitions (réversibles et irréversibles) sont étudiés, avec exemples thérapeutiques et en phytopharmacie.
  • Le cours décrit les systèmes de régulation de l'activité enzymatique, incluant les enzymes allostériques, les modifications covalentes, la protéolyse, les isozymes et les protéines régulatrices.

Modalités de contrôle

  • 1 contrôle continu sur les travaux dirigés (exercices) : 7 points.
  • 3 comptes rendus de travaux pratiques (TP) : 6 points.
  • 1 contrôle sur le cours : 7 points.

Ouvrages de référence

  • Biochemistry (Biochimie), 3ème édition, Garrett & Grisham, Ed. Thomson (2007)
  • Enzymologie et Applications - Parcours LMD, J.-P. Sine, Ed. Ellipses (2010)
  • Enzyme kinetics, I.H. Segel, Ed. Wiley (1975)

Plan du cours

  • Introduction et définitions
    • Définition des enzymes
    • Notion de spécificité enzymatique
    • Classification et nomenclature des enzymes
    • Principales applications des enzymes
  • Substrat, Produit, Ligand, Cofacteur, Coenzymes
  • Notion de site actif
  • Cinétiques enzymatiques
    • Notion de vitesse initiale
    • Influence de la concentration en enzyme
    • Influence de la concentration en substrat
    • Modèle de Michaelis-Menten
    • Signification et détermination des constantes
    • Représentations graphiques linéaires
  • Influence des facteurs physico-chimiques
    • Influence de la température
    • Influence du pH
  • Effet des Inhibiteurs
    • Grands types d'inhibitions
    • Inhibition réversible
    • Inhibition irréversible
    • Inhibition par excès de substrat
  • Enzymes allostériques
  • Modification covalente des enzymes
  • Autres modes de régulation de l'activité enzymatique
  • Protéolyse
  • Isozymes
  • Protéines régulatrices

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