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PARIS 6 2018-2019 1 UE1 - Biochimie Fiche de cours n° 4 Enzymologie Notion tombée 1 fois au concours Notion tombée 2 fois au concours Notion tombée 3 fois ou plus au concours NEW Nouveauté au programme cette année

UE1 - Biochimie Fiche de cours n° 4 Enzymologiedl.etudiants.edu-sante.com/0008/0001/p6-ue1-biochimie-fc-4-342.pdf · PARIS 6 2018-2019 1 UE1 - Biochimie Fiche de cours n° 4 Enzymologie

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PARIS 6 2018-2019

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UE1 - Biochimie

Fiche de cours n° 4

Enzymologie

� Notion tombée 1 fois au concours �� Notion tombée 2 fois au concours ��� Notion tombée 3 fois ou plus au concours NEW Nouveauté au programme cette année

PARIS 6 2018-2019

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CATALYSE ET CATALYSE ENZYMATIQUE

PROPRIETES DES CATALYSEURS BIOLOGIQUES : LES ENZYMES

Protéines à

fonction

spécifique

� Transformation chimique � � Catalysent la transformation d’un ou de plusieurs substrat(s) � en produit(s)

Réaction

simple

réversible

� E : Enzyme � S : Substrat : molécule à transformer � P : Produit : molécule qui a été transformée

� Située quasi systématiquement dans le cadre d’une chaîne

métabolique ou voie métabolique

Voie

métabolique

� Enchainement d’étapes, où un produit d’une réaction catalysée par une enzyme peut être le substrat de l’enzyme suivante :

� Des voies métaboliques peuvent s’entrecroiser

Exemple du

saccharose

Sucre courant � Constitué d’un glucose et d’un fructose

Réaction � Saccharose + O2 → CO2 + H2O

En absence

d’enzyme

� Réaction très lente : o Années voire siècles

� Libération de chaleur inutilisable

En présence

d’enzymes au

niveau de la

muqueuse

intestinale

� Saccharase et enzymes de la glycolyse aérobie � Réaction très rapide : o Secondes

� Production d’énergie utilisable : l’ATP

CATALYSE ET CATALYSE ENZYMATIQUE

CLASSIFICATION DES ENZYMES SELON LA NATURE CHIMIQUE DE LA

TRANSFORMATION

Exemples

Chymotrypsine

et Trypsine � Hydrolyse des peptides alimentaires �

Protéine -

kinase

� Phosphorylation des protéines au niveau des résidus d’acides aminés à fonction alcool : o Sérine, Thréonine et Tyrosine

ATPases � Hydrolyse de l’ATP sur la tête de la myosine

Nomenclature

selon 2

possibilités

Nom du substrat

+ ase

� Ex : saccharase : o Hydrolyse le saccharose

Nom du substrat

et de la

transformation

réalisée

� Ex : lactate déshydrogénase : o Déshydrogène le lactate :

- Lactate pyruvate

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CATALYSE ET CATALYSE ENZYMATIQUE

6 CLASSES D’ENZYMES EN FONCTION DE LEUR MODE DE FONCTIONNEMENT

Classe Action S � P

� Oxydo-

réductases � Transfert d’électrons

� Transférases

� Transfert de groupes chimiques : o Ex : transfert d’un méthyle CH3 par les

méthyltransférases

� Hydrolases � Réaction d’hydrolyse : o Transfert de groupes fonctionnels à l’eau

� Lyases

� Addition de groupes chimiques sur doubles liaisons �

� Ou formation de doubles liaisons par soustraction de groupes chimiques �

� Isomérases � Transfert de groupes à l’intérieur d’une

molécule pour former un isomère

� Ligases

� Formation d’une liaison covalente C-C, C-S, C-O, C-N par réaction de condensation, nécessitant la fourniture d’énergie : o L’ATP

CATALYSE ET CATALYSE ENZYMATIQUE

ENZYMES SPECIFIQUES

Du/des

substrat(s) �

� Ex : Chymotrypsine et Trypsine :

o Clivent une chaine peptidique en coupant une liaison peptidique o Mais ne présentent pas la même spécificité de coupure

Du type de

réaction �

� Trypsine :

o Coupe la liaison peptidique après un résidu de lysine ou d’arginine

� Chymotrypsine :

o Coupe la liaison peptidique après un résidu de phénylalanine, de tyrosine, de tryptophane, de leucine ou de méthionine

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CATALYSE ET CATALYSE ENZYMATIQUE

NOTION DE SITE ACTIF

Définition

� Partie de la protéine capable de : o Reconnaitre � spécifiquement � le(s) substat(s) :

- Ex : Chymotrypsine : 1 substrat - Dihydrofolate réductase : 2 substrats

o Transformer � le(s) substrat(s) : catalyse � Existe grâce à la conformation tridimensionnelle de la protéine

Modèles d’interaction

enzyme-substrat

De la serrure

et de la clé

� Conformation du site actif de l’enzyme parfaitement adaptée au substrat

De

l’adaptation

induite

� Discrets changements de

conformation � de l’enzyme et/ou du substrat, afin que l’interaction entre l’enzyme et le substrat soit parfaite et totalement spécifique

� Modèle plus proche de la réalité

CATALYSE ET CATALYSE ENZYMATIQUE

NOTION DE COFACTEUR

Petite molécule

non peptidique

� La présence du cofacteur influe sur l’activité catalytique de nombreuses enzymes

2 groupes

� Métaux � :

o Ex : le fer � Coenzymes :

o Petites molécules organiques o Peuvent être communs à des enzymes

différents : o Mécanismes d’action catalytique semblables

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Mécanismes généraux de la catalyse enzymatique : REACTION CHIMIQUE NON CATALYSEE : S P

CONSTANTE D’EQUILIBRE : K’eq

Formule � Directement liée à la variation d’énergie

libre standard entre S et P : ∆G’0

� avec ΔG’0 = - RT ln K’eq

Lié à ΔG’0

� Indique le sens de la réaction � mais pas

sa vitesse

� Dans le graphique ci-contre : o On a besoin de moins d’énergie pour

passer de P’ à S que de S à P’ : - ΔG’0 > 0

- Réaction dans le sens P’ � S o On a besoin de moins d’énergie pour

passer de S à P que de P à S : - ΔG’0 < 0

- Réaction dans le sens S � P

Mécanismes généraux de la catalyse enzymatique : REACTION CHIMIQUE NON CATALYSEE : S → P

CONSTANTE DE VITESSE : k

Formule

� Vitesse de la réaction : V = k [S] � Dépend de ΔG* : énergie d’activation : o Niveau d’énergie à apporter au

substrat pour arriver à l’état de transition qui permettra de passer au produit

� kb : constante de Boltzmann � h : constante de Planck � k dépend de ΔG*

En lien avec

l’énergie

d’activation

� Passage par un état de transition

caractérisé par une valeur de ΔG* lors de la transformation du substrat en produit : o Plus ΔG* est élevée, plus la

constante de vitesse k est basse � et plus la vitesse est basse (et réciproquement)

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Mécanismes généraux de la catalyse enzymatique : REACTION CHIMIQUE CATALYSEE

ROLES DES CATALYSEURS

Diminuent l’énergie

d’activation (ΔG*)

���

� Permet la formation d’un ou de plusieurs intermédiaires dont l’énergie d’activation est plus basse

Accélérent la vitesse

de la réaction �

� Facteur d’augmentation : o Anhydrase carbonique : 105 o Carboxypeptidase A : 1011 o Uréase : 1014

N’agissent pas sur

l’équilibre d’une

réaction �

� Variation d’énergie libre strandard : ΔG’0 n’est pas modifiée � Constante d’équilibre : K’eq n’est pas modifiée

Mécanismes généraux de la catalyse enzymatique : REACTION CHIMIQUE CATALYSEE

CAS D’UNE REACTION ENZYMATIQUE

S+E ⇄ ES ⇄ EP ⇄ P+E

� Formation d’un complexe enzyme-substrat (ES) � Transformation du substrat (S) en produit (P) par l’enzyme (E) pour obtenir le complexe

enzyme-produit (EP) � Libération de l’enzyme et du produit quand la réaction est terminée : o Enzyme retrouvé inchangé en fin de réaction ��

Diminution de

l’énergie d’activation

� Modification temporaire des liaisons, covalentes ou non, du substrat avec l’enzyme

� ΔG’B = énergie de liaison : différence d’énergie d’activation entre la réaction catalysée et la réaction non catalysée : o Energie d’activation catalysée (ΔG* cat)

plus faible que l’énergie d’activation non catalysée (ΔG* non cat)

� Liaisons avec le(s) substrat(s) qui sont responsables de la haute spécificité des enzymes

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Mécanismes généraux de la catalyse enzymatique : REACTION CHIMIQUE CATALYSEE

DIFFERENTS TYPES DE CATALYSE

Par effet de

proximité

� Une des premières fonctions des enzymes : rapprocher les réactifs � et

favoriser leurs interactions

Générale

acide-base

� Utilisée par pratiquement toutes les réactions enzymatiques dans au

moins une étape

� Généralement un échange de protons entre le substrat ou un intermédiaire et des résidus de l’enzyme : o Ex : chymotrypsine

Covalente � Groupe réactif contenu dans le site actif et temporairement modifié (donc

de façon réversible) par covalence au cours de la catalyse : o Ex : chymotrypsine

Par des ions

métalliques � Ions métalliques servant de catalyseur dans un certain nombre d’enzymes

MECANIQUE ENZYMATIQUE :

L’EXEMPLE DES SERINE - PROTEASES

Hydrolyse de la

liaison

peptidique

Endopeptidases � Coupent au sein de la chaîne peptidique : o Contrairement aux exopeptidases qui coupent les acides aminés aux

extrémités de la chaîne peptidique Superfamille

des sérines

protéases

� Chymotrypsine � Trypsine � Elastase

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Mécanique enzymatique : L’EXEMPLE DES SERINE - PROTEASES

EXEMPLE DE LA CHYMOTRYPSINE

Structure 3D � Obtenue par diffraction aux rayons X � Donne des clés pour la compréhension du fonctionnement de l’enzyme

Site actif

� Généré par le repliement de la protéine � Rôle majeur de 3 acides aminés particuliers formant la

triade catalytique : o Histidine � = His = H 57 o Acide aspartique = Asp = D 102 o Sérine = Ser = S 195

� Contient : o Le site de liaison du substrat : o Site de reconnaissance spécifique du substrat

o La triade catalytique : o Lieu de transformation spécifique du substrat :

catalyse la coupure de la liaison peptidique

Diffraction aux rayons X

2 Domaines � Riches en feuillets β antiparallèles :

o Dont le regroupement est impliqué dans la formation du site actif

Structure tertiaire

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Mécanique enzymatique : L’EXEMPLE DES SERINE - PROTEASES

INTERACTIONS ENZYME - SUBSTRAT

Non

spécifiques �

� Liaisons hydrogène � : o Entre le N-H et le C=O des liaisons

peptidiques de la chaîne du substrat et de la chaîne de l’enzyme : - Où l’azote est donneur

d’hydrogène et l’oxygène accepteur d’hydrogène

� Amènent les enzymes protéolytiques dans l’environnement des chaines polypeptidiques

Spécifiques � � La spécificité de l’enzyme dépend de quelques résidus reconnaissant le substrat

Mécanique enzymatique : L’EXEMPLE DES SERINE - PROTEASES INTERACTIONS SPECIFIQUES ENTRE L’ENZYME ET LE SUBSTRAT

Chymotrypsine Trypsine

Poche

� Hydrophobe � Formée par les résidus

189-216-226 � Permet de loger

parfaitement un résidu d’acide aminé aromatique

� Remplacement de la sérine 189 de la chymotrypsine par un acide aspartique 189

Résidus

d’acides aminés

impliqués

� 2 résidus de Glycines 216 et 226 � 1 résidu de Sérine 189 au fond de la poche

� 2 résidus de Glycines 216 et 226 � 1 résidu d’Acide aspartique � 189 : o Chaine latérale déprotonée et

présentant une charge négative � à pH

physiologique : o S’associe avec des résidus d’acides

aminés à chaine latérale chargée

positivement à pH physiologique

Spécificité

� Résidus aromatiques : o Phénylalanine o Tyrosine o Tryptophane

� Certains résidus hydrophobes non aromatiques : o Leucine o Méthionine

� Résidus basiques : o Lysine o Arginine

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Mécanique enzymatique des sérines protéases : EXEMPLE DE LA CHYMOTRYPSINE ETAPE D’ACYLATION DE L’ENZYME

1 - Triade

catalytique à t

= 0

� Enzyme libre

2 - Formation

du complexe

Enzyme -

Substrat

� Placement du cycle aromatique du résidu de la chaine peptidique du substrat dans la poche hydrophobe de l’enzyme : o Exposition de la liaison peptidique du substrat à la

triade catalytique � Activation de l’hydroxyle de la sérine de la triade

catalytique : o Du fait de sa proximité avec l’histidine de la triade

catalytique : - Interagit elle-même avec l’acide aspartique de la

triade catalytique

3 - Formation

du 1er

intermédiaire

tétrahédrique

� Intermédiaire tétraédrique = 4 substitutions portées par le carbone

� Instable suite à la formation de la liaison covalente

�� entre l’oxygène de la sérine de la triade catalytique et le carbone de la liaison peptidique du substrat

� Transfert d’un proton de l’histidine �� vers la chaine peptidique du substrat : o Via l’interaction entre l’histidine et l’acide

aspartique de la triade catalytique o Conduit à la rupture de la liaison peptidique

4 - Formation

de l’acyl-

enzyme et

libération du

1er produit

� Premier produit = fragment de la chaine peptidique du substrat

� Acyl-enzyme = autre fragment de la chaine peptidique du substrat, encore lié à l’enzyme : o L’enzyme a été acylée

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Mécanique enzymatique des sérines protéases : EXEMPLE DE LA CHYMOTRYPSINE ETAPE DE DESACYLATION DE L’ENZYME

1 - Formation

du 2nd

intermédiaire

tétrahédrique

� instable

� Suite à l’attaque de l’acyl-

enzyme par l’eau

2 - Libération

du 2nd produit

� Après un certain nombre de réactions, suite à la rupture

de la liaison covalente entre la sérine de la triade catalytique et le carbone de la chaine peptidique du substrat

3 - Fin de

réaction � Sérine de la triade catalytique n’est plus acylée

Mécanique enzymatique des sérines protéases : EXEMPLE DE LA CHYMOTRYPSINE BILAN

Formation du

complexe

Enzyme-Substrat

� Interactions non spécifiques entre la protéases et la chaine polypeptidique

� Interaction spécifique d’une enzyme protéolytique, responsable de la spécificité du clivage de la chaine peptidique par l’enzyme protéolytique

Formation de 2

intermédiaires

successifs

� Permet d’abaisser l’énergie d’activation par création de

liaisons covalentes dans les deux cas avec la fonction OH

d’une sérine :

o D’où le nom de sérine protéase

Libération

séquentielle des

2 produits de la

réaction �

� = les 2 fragments de la chaîne polypeptidique à cliver par l’endopeptidase

2 modes de

catalyse mis en

jeu

� Catalyse générale acide-base :

o Transfert de protons

� Catalyse covalente : o Création de liaison covalente temporaire

Fin de réaction � Chymotrypsine retrouvée inchangée en fin de réaction

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MODELISATION DES REACTIONS ENZYMATIQUES : LA CINETIQUE ENZYMATIQUE

REACTIONS ENZYMATIQUES

Quantifiables � Par la mesure de l’activité

Analysables � Par des modèles mathématiques

MODELISATION DES REACTIONS ENZYMATIQUES : LA CINETIQUE ENZYMATIQUE

FACTEURS AFFECTANT LA REACTION ENZYMATIQUE

Intrinsèques

� Contenus dans la réaction S + E ES EP P + E

o Concentration en substrat (S) o Concentration en produit (P) o Concentration en enzyme (E)

Extrinsèques

� Liés à l’environnement de la réaction : o pH o Température o Ions o Coenzymes

Cinétique enzymatique : FACTEURS AFFECTANT LA REACTION ENZYMATIQUE

VITESSE DE REACTION

Critère majeur

de mesure de

la catalyse

enzymatique

� Par mesure de la vitesse de disparition du substrat ou d’apparition du produit

� L’équilibre ne dépend pas de l’enzyme

Change en

fonction du

temps

� Parce que les concentrations de S et P changent

� Constitue une difficulté : o En cinétique enzymatique, utilisation de la

vitesse initiale VO : o Correspondant à la vitesse au début de la

réaction, quand la réaction est en état stationnaire

o Tangente à la courbe [P] = f(t) à t = 0

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Cinétique enzymatique : FACTEURS AFFECTANT LA REACTION ENZYMATIQUE

INFLUENCE DE LA CONCENTRATION EN ENZYME

V0 varie

linéairement

avec la

concentration

en enzyme ��

� Démontré par la mesure de l’activité enzymatique en présence de concentrations croissantes d’enzyme : o Mesure de la Vo dans différents tubes dans

lesquels on augmente la quantité d’enzyme, toutes les autres conditions étant par ailleurs identiques : même quantité de substrat, même milieu réactionnel

Mesure de

l’activité

enzymatique

� Par un colorimètre mesurant la densité du colorant

Cinétique enzymatique : FACTEURS AFFECTANT LA REACTION ENZYMATIQUE

INFLUENCE DU pH

V0 = f(pH)

� Courbe représentant la vitesse initiale en fonction du pH : o Obtenue pour chaque enzyme à partir d’une série de tubes avec un milieu réactionnel présentant

un pH de plus en plus élevé, toutes les autres conditions étant par ailleurs identiques : - Mêmes quantités d’enzyme et de substrat dans chaque tube

Mesure de

l’activité

enzymatique

� Spécifique à chaque enzyme :

o Les modifications du pH modifient l’état d’ionisation � des résidus chargés du site actif : - Dépend du pKA de chaque fonction ionisable

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Facteurs affectant la réaction enzymatique : INFLUENCE DU pH

3 EXEMPLES D’ENZYMES

V0 = f(pH)

Pepsine

� Vitesse initiale V0 la plus élevée à pH 2 : o Correspond au maximum d’activité

� pH4 : correspond au pKa des chaines latérales des résidus d’acides aminés à fonction acide : o Jouent donc un rôle directement ou indirectement dans le site actif de la pepsine o Pepsine activée lorsque la chaine latérale des acides aminés est protonée

Acétylcholinestérase

� Maximum d’activité à partir de pH 8 � pH 6 : correspond au pKa de la chaine latérale de l’histidine : o Joue donc un rôle directement ou indirectement dans le site actif de l’acétylcholinestérase o Enzyme à histidine

Chymotrypsine

� Maximum d’activité à pH 8 � pH 6 : correspond au pKa de la chaine latérale de l’histidine : o Présence d’une histidine dans la triade catalytique de la chymotrypsine

� pH 9 : correspond au pKa d’une chaine latérale d’un résidu d’acide aminé à fonction basique, comme la lysine : o Lysine joue donc un rôle indirectement dans l’activité enzymatique de la chymotrypsine

Cinétique enzymatique : FACTEURS AFFECTANT LA REACTION ENZYMATIQUE

INFLUENCE DE LA TEMPERATURE

Mesure de

l’activité

enzymatique

� Enzyme « dénaturée » suite à une augmentation de la température : o Car activité de l’enzyme dépend de sa structure 3D o Déstabilisation de la conformation :

- Enzyme rendu inactif

Température

d’inactivation � Spécifique à chaque enzyme

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MODELISATION DES REACTIONS ENZYMATIQUES : LA CINETIQUE ENZYMATIQUE

INFLUENCE DE LA CONCENTRATION EN SUBSTRAT POUR UNE ENZYME MICHAELIENNE

Equation de

Michaelis-

Menten

� 0 max

M

[S]V V

K [S]=

+�

Réaction

enzymatique

� Suit une courbe hyperbole : o Obtenue par mesure de la vitesse initiale d’une série de tubes

présentant une concentration croissante en substrat, les autres conditions étant identiques : - Même milieu réactionnel et même quantité d’enzyme

� Saturable �� : Vmax : o Saturation en substrat de l’ensemble des sites actifs de

l’ensemble des enzymes présentes dans le milieu o Toutes les enzymes ont lié le substrat et le transforment en

produit : - Pas d’effet de la concentration en substrat sur la vitesse

initiale = on obtient un plateau

����

� � Valeur particulière permettant de mesurer KM

Constante

de Michaelis

KM

� Valeur de la concentration en substrat lorsque V0 = Vmax / 2 � � Constante fondamentale pour les enzymes : o Mesure l’affinité de l’enzyme pour son substrat �� dans la plupart des cas

- Plus KM est petit, plus l’affinité est grande � et inversement � Valeurs courantes entre 10-1 et 10-7 M

Constante

catalytique kcat

� Exprimée en s-1 � Traduit directement l’efficacité de l’enzyme � Plus kcat est élevée, plus l’enzyme fonctionne rapidement

kcat = Vmax / [ET]

� [ET] = quantité d’enzyme totale

Rapport

���

� Combine les informations relatives à la spécificité et à l’efficacité de l’enzyme � Décrit la perfection cinétique d’une enzyme : o Plus le rapport est élevé, plus on se rapproche de la perfection cinétique o Dans l’idéal, efficacité de l’enzyme importante avec :

- kcat élevée - Affinité forte pour le substrat avec une KM basse - Rapport kcat / KM élevé

� De l’ordre de 108 à 109 M-1.s-1 pour les enzymes les plus « parfaits »

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MODELISATION DES REACTIONS ENZYMATIQUES : LA CINETIQUE ENZYMATIQUE

REPRESENTATION DE LINEWEAVER ET BURK = DOUBLE RECIPROQUE

Transformation

de l’équation de

Michaelis-

Menten

� Proposée par Lineweaver et Burk � Pour mesurer la KM et la Vmax

M

O max max

K1 1 = +

V V [S] V

Double

réciproque :

� � ��

����

� Droite � de pente égale à KM / Vmax � � Coupe l’axe des abscisses en -1/KM quand

1/V0 = 0 � Coupe l’axe des ordonnées en 1/Vmax

��� = ordonnée à l’origine, quand 1/ [S] = 0

� Facilité de représentation : au minimum 2 points pour tracer la droite � : o Contrairement au tracé d’une hyperbole

qui nécessite plus de points, donc plus d’expériences

CONTROLE DE L’ACTIVITE DES ENZYMES

En fonction de leur

concentration et de leur

localisation

� Rôle de la biosynthèse et de la dégradation des enzymes = demi-vie � Rôle du trafic intracellulaire des enzymes : o Rencontre nécessaire entre enzyme et substrat

En fonction de leur

environnement

� Rôle du pH, des ions, des coenzymes, des vitamines et des inhibiteurs � Rôle de la concentration en substrat : o Cinétique enzymatique o Inhibition par excès de substrat

3 modes de contrôle

pouvant être associés

Protéolyse ménagée � Certaines enzymes ont besoin d’être clivées pour

devenir actives : o Ex : chymotrypsine

Modification

covalente réversible � Phosphorylation � Formation ou rupture de ponts disulfure

Régulation

allostérique /

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CONTRÔLE DE L’ACTIVITE DES ENZYMES

INFLUENCE DES INHIBITEURS

Molécules de nature

très diverses � Interfèrent avec une étape de la catalyse

Utiles en

thérapeutique

� Pour la compréhension des mécanismes enzymatiques � Existence d’inhibiteurs exogènes : o Ex : certains médicaments

� Existence d’inhibiteurs physiologiques : o Ex : un des produits d’une voie métabolique inhibe l’activité

enzymatique en début de chaine métabolique d’une voie métabolique

2 grandes classes

� Inhibiteurs irréversibles : o Enzyme dégradée

� Inhibiteurs réversibles � : o Permettent de récupérer une enzyme active après

dissociation

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Contrôle de l’activité des enzymes : INFLUENCE DES INHIBITEURS

2 TYPES D’INHIBITEURS REVERSIBLES

COMPETITIF Ic NON COMPETITIF Inc

Mécanismes

d’action

différents

� Peut prendre la place du

substrat dans le site actif

de l’enzyme � : o Analogie structurale

entre Ic et le substrat � o Compétition entre S et IC

� Structures possibles : o E seule o E liée au S = complexe E-

S : - Seul E-S conduit à E +

P o E liée à Ic

- Ne peut pas produire de P

� Un enrichissement du milieu en substrat permet à l’enzyme de fixer préférentiellement S par rapport à Ic

� L’enzyme possède un

site d’interaction pour le

substrat et un site

d’interaction pour l’Inc

� Structures possibles :

o E seule o E liée au S = complexe

E-S o E liée à Ic = complexe

E-IC o E liée au S et à Ic :

complexe E-S-IC

Vmax � Inchangée ��� � Modifiée : Diminuée :

o 1/Vmax augmentée

Km apparent � Modifiée : Augmentée � : o -1/KM diminue (en valeur absolue)

� Inchangée

Affinité

apparente � Modifiée : Diminuée ��� � Inchangée ���

Représentation

en double

réciproque

��

� Série de tubes avec des concentrations croissantes en inhibiteur

PARIS 6 2018-2019

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CONTROLE DE L’ACTIVITE DES ENZYMES PAR PROTEOLYSE MENAGEE

Mode

d’activation

courant

� Pour les enzymes digestives � Pour les enzymes de la cascade catalytique de coagulation du sang

Implication

d’un zymogène � Précurseur �� inactif d’une enzyme activée par protéolyse ménagée �

Exemple de la

chymotrypsine

� Zymogène inactif : chymotrypsinogène o Formé dans le pancréas

� Chymotrypsinogène coupé par la trypsine o Permet d’obtenir la chymotrypsine π active

� Chymotrypsine π capable d’auto-clivage o Clivage possible d’une molécule de

chymotrypsine π par une autre molécule de de chymotrypsine π

- Obtention de chymotrypsine α, la plus

active, dans le tube digestif

CONTRÔLE DE L’ACTIVITE DES ENZYMES PAR MODIFICATION COVALENTE REVERSIBLE

PHOSPHORYLATION

Sur un résidu

Sérine,

Thréonine ou

Tyrosine

� Au niveau de la fonction hydroxyle de leur chaine latérale

Effet � Activation ou inhibition de l’enzyme ���

Caractéristiques

� Covalente � : o La plus fréquente des modifications covalentes � Temporaire = réversible � Le plus souvent en réponse à un signal extracellulaire

Mise en jeu de

kinases ou de

phosphatases

� Kinases : addition de phosphate � Phosphatases : suppression de

phosphate

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ENZYMES ALLOSTERIQUES

Rôle � Réponse rapide et fine aux variations des conditions intracellulaires

Protéines

allostériques

� Généralement plusieurs sous-unités � Modification de la conformation de l’enzyme suite à la fixation d’un modulateur allostérique : o Modification de la fixation du substrat, d’autres modulateurs et/ou de l’activité :

- Coopérativité du modulateur et/ou du substrat pour l’activité � Au moins un site de fixation pour le substrat = site catalytique � Au moins un site de fixation pour un modulateur = site régulateur

A une étape clé

d’une chaine

métabolique

� Souvent au début de la chaine métabolique

� « A » est un modulateur positif : o Activateur allostérique qui active

l’enzyme E1 o Favorise sa propre fixation sur

l’enzyme E1 : effet coopératif � « G » est un modulateur négatif : o Inhibiteur allostérique qui inhibe

l’enzyme E1 - Rétro-inhibe E1 : feedback

� A = substrat de E1 � E = enzyme clé � G = produit final

V0 = f([S])

� Cinétique ne suit pas l’équation de Michaelis et Menten

� Courbe sigmoïde � : o Semblable à celle de la fixation de O2

sur l’hémoglobine o Traduit la coopérativité o Devient une hyperbole lorsque toutes

les enzymes sont à l’état R

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ENZYMES ALLOSTERIQUES

EXEMPLE DE LA PHOSPHOFRUCTOKINASE 1 = PFK1

Catalyse la 3ème

étape de la

glycolyse

� Transforme le fructose 6 phosphate en fructose 1, 6 bisphosphate

2 états extrêmes

� Comme l’hémoglobine : o Qui est une protéine allostérique mais

pas une enzyme � Etat R favorable à la catalyse : o Stabilisé par l’ADP, le fructose 2,6

bisphosphate ou les substrats : o Activateurs allostériques

� Etat T défavorable à la catalyse : o Stabilisé par l’ATP : produit en bout de

chaine par la glycolyse : o Inhibiteur allostérique

� ATP à la fois substrat et inhibiteur

allostérique :

o Se comporte surtout en tant qu’inhibiteur allostérique

Régulation

allostérique

� Modulateur positif : induit un changement conformationnel : o Rend l’enzyme plus active

� Modulateur négatif : effet inverse

PARIS 6 2018-2019

22

ANNALES CLASSEES CORRIGEES � [Notion non traitée dans ce chapitre et corrigée sur la base du cours de l’année précédente] � Item modifié pour correspondre au programme du concours de cette année

2018

QCM 23- Concernant la catalyse enzymatique, indiquer parmi les propositions suivantes, celle(s) qui est (sont) exacte(s) :

A- L'énergie d'activation et la constante de vitesse d'une réaction sont indépendantes

B- La catalyse peut faire intervenir des métaux C- Le rapprochement des réactifs fait partie des mécanismes de catalyse D- Le site de liaison de la trypsine contient un acide aminé acide E- La formation de deux intermédiaires tétraédriques permet d'abaisser

l'énergie d'activation de la réaction catalysée par la chymotrypsine

QCM 24- Concernant la mesure de l'activité enzymatique et la modélisation des réactions enzymatiques, indiquer parmi les propositions suivantes, celle(s) qui est (sont) exacte(s) :

A- La vitesse initiale d'une réaction est indépendante de la concentration en enzyme du milieu

B- La mesure de la KM permet d'apprécier l'affinité de l'enzyme pour son substrat C- Un inhibiteur compétitif empêche la saturation de l'enzyme par le substrat D- Un inhibiteur non compétitif ne modifie pas l'affinité apparente de l'enzyme

pour son substrat E- La phosphorylation d'une enzyme est toujours activatrice

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23

2017 QCM 19 : Concernant la catalyse enzymatique, indiquer parmi les propositions suivantes celle(s) qui est (sont) exacte(s) : A- La valeur de la variation d’énergie libre standard (∆G’0) d’une réaction permet de

prévoir le sens de cette réaction B- Un catalyseur permet de diminuer la valeur de la variation d’énergie libre standard

(∆G’0) de la réaction qu’il catalyse C- Elle fait intervenir un site actif de l’enzyme qui permet d’assurer la spécificité pour

le(s) substrat(s) D- Dans le cas de la chymotrypsine elle permet la libération séquentielle des deux

produits de la réaction qu’elle catalyse E- En cas de catalyse par liaison covalente, l’enzyme restera inchangée en fin de

réaction QCM 20 : L’étude de la cinétique enzymatique d’une réaction en présence d’une concentration croissante (flèche) d’un inhibiteur ([I]) est représentée ci-dessous en utilisant la réprésentation de Lineweaver et Burk. Indiquer parmi les propositions suivantes celle(s) qui est (sont) exacte(s) :

A- La Vmax peut être déduite du point d’intersection de chacune des droites avec l’axe

des ordonnées B- Selon ce schéma, on peut déduire que l’affinité apparente de l’enzyme diminue en

présence de concentrations croissantes d’inhibiteur C- Il s’agit d’un inhibiteur non compétitif D- Deux expériences peuvent suffire à tracer chacune des droites E- Dans ces conditions l’enzyme n’est jamais saturée en substrat

PARIS 6 2018-2019

24

2016 Question 18 : Parmi les propositions suivantes concernant la catalyse enzymatique, indiquer celle(s) qui est (sont) exacte(s) : A- Elle permet d’abaisser l’énergie d’activation B- Elle modifie l’équilibre de la réaction C- Elle ne fait intervenir que des interactions spécifiques D- Elle peut nécessiter la création d’une liaison covalente entre l’enzyme et le substrat E- Dans le cas de la chymotrypsine elle fait intervenir la capture d’un proton Question 19 : L’étude de la cinétique enzymatique permet de préciser certaines caractéristiques d’une enzyme ainsi que l’influence de facteurs affectant la réaction qu’elle catalyse. Parmi les propositions suivantes concernant la cinétique enzymatique, indiquer celle(s) qui est (sont) exacte(s) : A- L’affinité de l’enzyme pour son substrat est appréciée par la mesure de la Km B- Les variations de la vitesse de la réaction en fonction du pH peuvent renseigner sur

l’état d’ionisation de certains résidus du site actif C- La vitesse initiale d’une réaction varie linéairement avec la concentration en

enzyme du milieu D- Un inhibiteur compétitif d’une enzyme ne modifie pas l’affinité apparente de cette

enzyme pour son substrat E- Dans la représentation de Lineweaver et Burk, la valeur de l’ordonnée à l’origine

permet de calculer la Vmax

2015 Question 22 : Parmi les propositions suivantes concernant le site actif de la chymotrypsine, indiquer celle(s) qui est (sont) exacte(s) :

A. L’interaction non spécifique entre chymotrypsine et substrat est due majoritairement à des liaisons hydrophobes

B. Le site spécifique permettant la liaison au substrat contient une charge négative qui détermine la sélectivité

C. La triade catalytique contient un résidu d’histidine D. Il y a transfert de proton au cours de la réaction E. Il y a formation d’une liaison covalente entre l’enzyme et le substrat au cours de

la réaction

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Question 23 : On mesure la vitesse initiale d’une réaction catalysée par un enzyme E en fonction de la concentration en substrat S en présence de concentrations croissantes (1, 2, 4, 8 µM) d’une molécule X. Les résultats sont portés sur un graphe en utilisant la représentation en double réciproque

Parmi les propositions suivantes, indiquer celle(s) qui est (sont) exacte(s) :

A. La molécule X est un inhibiteur réversible compétitif de l’enzyme B. La molécule X est un inhibiteur irréversible de l’enzyme C. La molécule X se fixe sur le site actif de l’enzyme D. La vitesse maximale Vmax de la réaction n’est pas modifiée par la présence de

la molécule X E. La constante de Michaelis Km est diminuée par la présence de la molécule X

2014

Question 20: Parmi les propositions suivantes concernant une réaction enzymatique de cinétique michaelienne, indiquer celle(s) qui est (sont) exacte(s) :

A. La vitesse de formation du complexe enzyme-substrat (ES) est égale à la constante de Michaelis (KM)

B. Le temps est l’une des variables de l’équation de Michaelis-Menten C. La vitesse maximale (Vmax) est atteinte lorsque l’enzyme est saturé par le

substrat D. Dans la représentation de Lineweaver et Burk (graphe en double inverse),

l’ordonnée à l’origine est égale à 1/Vmax E. Dans la représentation de Lineweaver et Burk, la pente de la droite est égale à KM

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26

Question 21: Parmi les propositions suivantes, indiquer celle(s) qui est (sont) exacte(s) :

A. Un inhibiteur compétitif réduit la vitesse maximale (Vmax) d’une réaction enzymatique

B. Un inhibiteur compétitif réduit l’affinité de l’enzyme pour le substrat C. Un inhibiteur non compétitif réduit la vitesse maximale (Vmax) d’une réaction

enzymatique D. Un inhibiteur non compétitif réduit l’affinité apparente de l’enzyme pour le

substrat E. Un inhibiteur non compétitif réduit la constante de Michaelis apparente

2013

Question 21 : Indiquer parmi les propositions suivantes celle(s) qui est (sont) exacte(s) :

A. Un enzyme augmente l'énergie d'activation d'une réaction chimique. B. Un enzyme diminue la variation d’énergie libre standard d'une réaction chimique. C. Un enzyme catalyse une réaction chimique définie à partir d'un ou plusieurs

substrats donnés. D. Les oxydo-réductases sont des enzymes qui assurent les transferts d’électrons. E. Une lyase est un enzyme qui enlève un groupement au substrat en créant une

double liaison ou qui fixe un groupement sur une double liaison. Question 22 : Indiquer parmi les propositions suivantes celle(s) qui est (sont) exacte(s) :

A. Plus la valeur de la constante de Michaelis (Km) est basse, plus l'affinité de l'enzyme pour le substrat est élevée.

B. La représentation graphique de l'équation de Lineweaver et Burk est une hyperbole.

C. Le chymotrypsinogène est le précurseur d'un enzyme intervenant dans la digestion des glucides alimentaires.

D. La trypsine est une enzyme catalysant l’hydrolyse de la liaison peptidique E. La phosphorylation d'un enzyme est une modification covalente susceptible

d'affecter son activité.

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2012

Question 24 : Parmi les propositions suivantes, indiquer celle(s) qui est (sont) exacte(s) :

A. Les protéines enzymatiques sont des catalyseurs de réactions chimiques B. Aucune protéine enzymatique n'est active à un pH supérieur à 10 C. L’inhibiteur réversible non compétitif ne se fixe pas dans le site actif de

l’enzyme D. La fixation d'un substrat dans le site actif d'une protéine enzymatique peut

induire un changement de la conformation de la protéine E. Un inhibiteur compétitif a le plus souvent une parenté structurale avec le

substrat

Question 25 : Parmi les propositions suivantes, indiquer celle(s) qui est (sont) exacte(s) :

A. Un zymogène est un enzyme dont l'activité est contrôlée par phosphorylation d'un résidu sérine

B. Un inhibiteur compétitif diminue l'affinité apparente d'un enzyme pour son substrat

C. Un inhibiteur non compétitif ne modifie pas l'affinité de l'enzyme pour son substrat

D. La fixation d’un activateur allostérique sur une enzyme allostérique modifie la conformation de l’enzyme

E. Lors de la phosphorylation d’une enzyme, une molécule d’ATP est hydrolysée

2011 Question 24 : Indiquer parmi les propositions suivantes celle(s) qui est (sont) exacte(s) :

A. Les enzymes modifient la valeur de la constante d’équilibre. B. Les enzymes sont détruits au cours des réactions qu’ils catalysent. C. Les enzymes augmentent la vitesse des réactions qu’ils catalysent. D. Les enzymes sont spécifiques d’une réaction chimique définie réalisée sur un type de

substrat(s) donné. E. Le site actif d’un enzyme correspond à la partie de la protéine capable de reconnaître

et de transformer le(s) substrat(s). Question 25 : Parmi les propositions suivantes concernant les enzymes à régulation allostérique, indiquer celle(s) qui est (sont) exacte(s) :

A. L’expression de la vitesse initiale de la réaction en fonction de la concentration de substrat est représentée par une courbe sigmoïde.

B. Les enzymes allostériques permettent une réponse rapide et fine aux variations des conditions intracellulaires.

C. La fixation d’un modulateur positif sur une sous-unité de l’enzyme allostérique, induit un changement conformationnel qui rend l’enzyme moins active.

D. Un activateur allostérique favorise l’état R d’une enzyme allostérique. E. Un inhibiteur allostérique favorise l’état T d’une enzyme allostérique.

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28

2010

Question 14 : Parmi les propositions suivantes concernant un enzyme à régulation allostérique, indiquez celle(s) qui est (sont) exacte(s) :

A. Sa courbe de vitesse initiale (vo=f[S]) présente une forme sigmoïde B. Il change de masse moléculaire lorsqu’il passe de l’état T à l’état R C. Il possède généralement plusieurs sous-unités D. Il possède au moins un site de fixation pour le substrat et au moins un site de

fixation pour un modulateur E. L’état T est l’état favorable à la catalyse

Question 15 : Parmi les propositions suivantes concernant une réaction enzymatique de cinétique michaelienne, indiquer celle(s) qui est (sont) exacte(s) :

A. Plus la valeur de Km est grande, plus l’affinité de l’enzyme pour le substrat est élevée

B. La vitesse de la réaction peut être affectée par une variation du pH du milieu C. La vitesse de la réaction est indépendante de la température du milieu D. L’expression de la vitesse initiale (V0) en fonction de la concentration de

substrat (S) est représentée par une hyperbole E. La vitesse initiale (V0) de la réaction est indépendante de la concentration

d’enzyme

2009

Question 14 : Parmi les composés suivants indiquer celui (ceux) qui réduit (réduisent) l’affinité d’un enzyme pour son substrat :

A. Inhibiteur compétitif B. Tous les modulateurs allostériques C. Inhibiteur non compétitif D. Tous les inhibiteurs réversibles E. Activateur allostérique

Question 15 : Parmi les propositions suivantes concernant une réaction enzymatique de cinétique michaelienne indiquer celle(s) qui est (sont) exacte(s) :

A. L’expression de la vitesse initiale (V0) en fonction de la concentration de substrat, toutes choses égales par ailleurs, est représentée par une hyperbole

B. La vitesse initiale (V0) est indépendante de la concentration en enzyme C. Dans la représentation de Lineweaver et Burk (graphe en double inverse),

l’ordonnée à l’origine est égale à 1/Vmax D. Un inhibiteur compétitif diminue l’affinité de l’enzyme pour le substrat E. La constante de Michaelis (Km) est un index de l’affinité d’un enzyme pour son

substrat

PARIS 6 2018-2019

29

2008

Question 14 : Parmi les propositions suivantes indiquer celle(s) qui est (sont) exacte(s) :

A. Une enzyme catalyse une réaction chimique donnée à partir d’un ou plusieurs substrats définis

B. Certaines protéines enzymatiques ont besoin d’un cofacteur pour acquérir leur propriété catalytique

C. Les coenzymes sont des ions inorganiques D. L’équation de Michaelis-Menten est représentée graphiquement par une courbe

sigmoïde E. La vitesse initiale (V0) d’une réaction enzymatique varie linéairement avec la

concentration en enzyme

2007

Question 13 : Parmi les propositions suivantes concernant les protéines enzymatiques indiquer celle(s) qui est (sont) exacte(s) :

A. Elles augmentent l’énergie d’activation de la réaction B. Elles sont détruites au cours de la réaction qu’elles catalysent C. Elles n’affectent pas l’équilibre d’une réaction réversible D. Elles augmentent la vitesse d’une réaction E. Elles catalysent une réaction donnée à partir d’un ou plusieurs substrats définis

Question 14 : Parmi les propositions suivantes concernant les protéines enzymatiques michaeliennes indiquer celle(s) qui est (sont) exacte(s) :

A. Un inhibiteur compétitif provoque une diminution de l’affinité d’un enzyme pour son substrat

B. La formation d’un complexe ternaire entre un enzyme, son substrat et un inhibiteur (complexe ESI) se traduit par une diminution de la vitesse maximale (Vmax) de la réaction

C. Un inhibiteur compétitif se fixe uniquement sur la forme libre (E) d’un enzyme D. L’interaction non spécifique entre la chymotrypsine et le substrat est due

majoritairement à des liaisons covalentes E. La constante de Michaelis (Km) est égale à la concentration d’enzyme à laquelle

la vitesse d’une réaction est égale à la moitié de la vitesse maximale (Vmax)

PARIS 6 2018-2019

30

TABLEAU DE REPONSES

2018 2017 2016 2015 2014 2013 2012 2011

Q23 : BCDE Q19 : ACDE Q18 : ADE Q22 : CDE Q20 : CD Q21 : CDE Q24 : ACDE Q24 : CDE

Q24 : BD Q20 : ABD Q19 : ABCE Q23 : ACD Q21 : BC Q22 : ADE Q25 : BCDE Q25 : ABDE

2010 2009 2008 2007

Q14 : ACD Q14 : A Q14 : ABE Q13 : CDE

Q15 : BD Q15 : ACDE Q14 : ABC

PARIS 6 2018-2019

31

ANNALES CLASSEES CORRIGEES

NOUMEA

2017 Nouméa Question 18 : Concernant la catalyse enzymatique, indiquer parmi les propositions suivantes celle(s) qui est (sont) exacte(s) :

A- Elle peut faire intervenir des interactions non spécifiques B- Elle déplace l’équilibre de la réaction C- Il n’existe jamais de liaison covalente entre l’enzyme et le substrat D- Elle ne modifie pas l’énergie d’activation E- Dans le cas de la trypsine, elle fait intervenir des résidus basiques

Question 19 : L’étude de la cinétique enzymatique permet de préciser certaines caractéristiques d’une enzyme ainsi que l’influence de facteurs affectant la réaction qu’elle catalyse. Indiquer parmi les propositions suivantes celle(s) qui est (sont) exacte(s) :

A- La Vmax est obtenue lorsque toutes les molécules d’enzyme présentes dans le milieu sont saturées en substrat

B- L’abaissement du pH est toujours associé à une perte d’activité enzymatique C- Certaines enzymes peuvent nécessiter des modifications covalentes pour devenir actives D- Un inhibiteur non compétitif d’une enzyme doit posséder une grande similarité avec le substrat

de cette enzyme E- Plus le Km est petit, plus l’affinité de l’enzyme pour son substrat est grande

2016 Nouméa Question 23 : Parmi les propositions suivantes concernant les mécanismes généraux de la catalyse enzymatique, indiquer celle(s) qui est (sont) exacte(s): A- Dans une réaction chimique, plus l’énergie d’activation est basse plus la vitesse de réaction est

élevée B- Les enzymes agissent en induisant une diminution de l’énergie d’activation de la réaction C- Les enzymes agissent en modifiant la constante d’équilibre de la réaction D- Plus l’énergie de liaison entre un enzyme et son substrat est élevée plus l’énergie d’activation de la

réaction sera grande E- Un échange de protons intervient dans le mécanisme catalytique de la chymotrypsine

Question 24 : Parmi les propositions suivantes concernant les enzymes présentant une cinétique de type Michaelis-Menten, indiquer celle(s) qui est (sont) exacte(s): A- La vitesse initiale varie linéairement avec la concentration en enzyme B- La vitesse initiale varie linéairement avec la concentration en substrat C- La constante de Michaelis est la concentration en substrat pour laquelle la vitesse initiale est égale

au Vmax de l’enzyme D- Plus la valeur de la constante de Michaelis est élevée, plus l’affinité de l’enzyme pour son substrat

est grande E- La présence d’un inhibiteur compétitif induit une augmentation de la constante de Michaelis

PARIS 6 2018-2019

32

2015 Nouméa Question 22 : Parmi les propositions suivantes concernant les enzymes, indiquer

celle(s) qui est (sont) exacte(s) :

A- La phosphorylation d’un enzyme peut affecter son activité

B- Certaines protéines enzymatiques sont actives à un pH supérieur à 8

C- La Vmax d’une réaction enzymatique est atteinte lorsque l’enzyme est saturée en

substrat

D- L’interaction non spécifique entre la chymotrypsine et le substrat est due

majoritairement à des liaisons covalentes

E- Dans le cas d’un enzyme allostérique, l’expression de la vitesse initiale de la

réaction en fonction de la concentration en substrat est représentée par une

hyperbole

Question 23 : Parmi les propositions suivantes concernant les enzymes, indiquer

celle(s) qui est (sont) exacte(s) :

A- Un zymogène est une protéine inactive transformée en enzyme actif par protéolyse

ménagée

B- Un inhibiteur compétitif diminue l’affinité apparente d’un enzyme pour son substrat

C- Un inhibiteur non compétitif ne modifie pas l’affinité apparente d’un enzyme pour

son substrat

D- Un inhibiteur compétitif augmente la vitesse maximale d’une réaction enzymatique

E- Un inhibiteur allostérique stabilise l’état T d’un enzyme allostérique

2014 Nouméa Question 21 : Indiquer parmi les propositions suivantes celle(s) qui est (sont) exacte(s):

A- Un enzyme diminue l’énergie d’activation d’une réaction chimique B- Un enzyme diminue la variation d’énergie libre standard d’une réaction chimique C- Un enzyme catalyse une réaction chimique définie à partir d’un ou plusieurs substrats

donnés D- Les oxydo-réductases sont des enzymes qui assurent les transferts d’électrons E- Une lyase est un enzyme qui enlève un groupement au substrat en créant

une double liaison ou qui fixe un groupement sur une double liaison

Question 22 : Indiquer parmi les propositions suivantes celle(s) qui est (sont) exacte(s): A- Plus la valeur de la constante de Michaelis (Km) est basse, moins l’affinité de l’enzyme

pour le substrat est élevée B- La représentation graphique de l’équation de Lineweaver et Burk est une

droite C- Le chymotrypsinogène est le précurseur d’un enzyme intervenant dans la digestion des

protéines alimentaires D- Un inhibiteur compétitif se fixe sur le site actif de l’enzyme E- La déphosphorylation d’un enzyme est une modification covalente

susceptible d’affecter son activité

PARIS 6 2018-2019

33

2013 Nouméa Question 24 : Parmi les propositions suivantes, indiquer celle(s) qui est (sont) exacte(s):

A. Les protéines enzymatiques réduisent la vitesse des réactions chimiques B. Aucune protéine enzymatique n’est active à un pH supérieur à 8 C. L’interaction non spécifique entre la chymotrypsine et le substrat est due majoritairement à

des liaisons covalentes D. La fixation d’un substrat dans le site actif d’une protéine enzymatique peut

induire un changement conformationnel de la protéine E. Un inhibiteur compétitif a le plus souvent une parenté structurale avec le substrat

Question 25 : Parmi les propositions suivantes, indiquer celle(s) qui est (sont) exacte(s):

A. Un zymogène est un enzyme dont l’activité est contrôlée par phosphorylation d’un résidu sérine

B. Un inhibiteur compétitif augmente l’affinité apparente d’un enzyme pour son substrat C. Un inhibiteur non compétitif ne modifie pas l’affinité de l’enzyme pour son

substrat D. Un inhibiteur allostérique stabilise l’état T d’un enzyme allostérique E. L’ADP favorise l’état T de la phosphofructokinase 1 (PFK1)

2012 Nouméa

Question 23 : Parmi les propositions suivantes, indiquer celle(s) qui est (sont) exacte(s):

A. La constante de Michaelis (Km) est égale à la concentration de substrat à laquelle la vitesse initiale d’une réaction enzymatique est égale à la moitié de la vitesse maximale (Vmax)

B. Km est un index de l’affinité d’un enzyme pour son substrat C. La Vmax d’une réaction enzymatique est obtenue lorsque l’enzyme est

saturé en substrat D. Dans la représentation de Lineweaver et Burk (graphe en double inverse),

l’ordonnée à l’origine est égale à Vmax E. Dans le cas d’une enzyme allostérique, l’expression de la vitesse initiale de

la réaction en fonction de la concentration en substrat est représentée par une courbe sigmoïde

Question 24 : Parmi les propositions suivantes concernant les protéines enzymatiques, indiquer celle(s) qui est (sont) exacte(s):

A. Elles augmentent l’énergie d’activation B. Elles sont détruites au cours de la réaction qu’elles catalysent C. Elles n’affectent pas l’équilibre d’une réaction réversible D. Elles augmentent la vitesse de réaction E. Elles catalysent une réaction chimique donnée à partir d’un ou plusieurs

substrats définis

PARIS 6 2018-2019

34

2011 Nouméa Question 14 : Parmi les propositions suivantes concernant un enzyme à régulation allostérique, indiquez celle(s) qui est (sont) exacte(s):

A. Sa courbe de vitesse initiale (vo = f [S]) présente toujours la forme d’une hyperbole B. Il change de masse moléculaire lorsqu’il passe de l’état T à l’état R C. Il possède généralement plusieurs sous-unités D. Il possède au moins un site de fixation pour le substrat et au moins un site de fixation

pour un modulateur E. L’état T d’un enzyme allostérique est défavorable à la catalyse et est stabilisé par la

présence d’un inhibiteur allostérique

Question 15 : Parmi les propositions suivantes concernant une réaction enzymatique de cinétique michaelienne, indiquer celle(s) qui est (sont) exacte(s):

A. Plus la valeur de la constante de Michaelis est faible, plus l’affinité de l’enzyme pour son substrat est faible

B. La vitesse de la réaction est indépendante de la valeur du pH du milieu C. La vitesse de la réaction est affectée par la température du milieu D. L’expression de la vitesse initiale (Vo) en fonction de la concentration de substrat (S)

est représentée par une courbe sigmoïde E. La vitesse initiale (Vo) dépend de la concentration de l’enzyme

PARIS 6 2018-2019

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TABLEAU DE REPONSES

2017

Nouméa

2016

Nouméa

2015

Nouméa

2014

Nouméa

2013

Nouméa

2012

Nouméa

2011

Nouméa

Q18 : AE Q23 : ABE Q22 : ABC Q21 : ACDE Q24 : DE Q23 : ABCE Q14 : CDE

Q19 : ACE Q24 : AE Q23 : ABCE Q22 : BCDE Q25 : CD Q24 : CDE Q15 : CE