Cinetique enzymatique
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UNIVERSITÉ 7 NOVEMBRE À CARTHAGE FACULTÉ DES SCIENCES DE BIZERTE
DÉPARTEMENT DE BIOLOGIE2009 / 2010
SV
LA CINÉTIQUE ENZYMATIQUE
Réalisé par :
DELLAA Ahmed
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Stickase
Substrat
Si l’enzyme se lie au substratAucune reaction ne se produit
Etat de Transition Produit
L’enzyme ne reconner pas seulement le substrat, Mais induire la formation de la transition d’état.
X
SV 3 (2010)
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Nature de la Catalyse Enzymatique
● L’enzyme fournit une surface catalityque
● Cette surface stabilise l’état de transition
● Etat de transition transformé en produit
B
BA Surface Catalytique
A
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L’enzyme stabilise l’état de transition
S
P
ES
EST
EP
ST
Direction de Reaction
Energie changer
Energie éxigée (non catalyse)
Energie dim
inué
quelle est la différence?T = Etat de Transition
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Le site Actif est une poche profonde
Pourquoi l’energie necessaire pour atteindrel’état de transition est plus faible dans le site actif ?
(1) Stabilize la transition(2) Expulse H2O
(4) Coenzyme
(2)
(3)(4)
(1)CoE
+
-
Magique poche
(3) Groupes Réactifs
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Site Actif de l’Enzyme est plus profond que la liaison de Ac a Ag
Le site actif de l’enzyme reconnaitle substrat, induire l’état de transition
La liaison de Ac a Ag est Complementaire.Aucune Reaction n’est produite.
X
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Le Site Actif évite l’influence de l’eau
Prevention de l’influence de H2O soutient la formation de liaison ionique stable
-+
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Cinetique Enzimatique
Augmentation de la concentration de S,Changement de l’activité enzymatique
[Substrat]Chapitres d’Examens
Score
Activité enzym
atique
Etudiant A
Etudiant B
Etudiant C
0 1 2 3 4 0 1 2 3 4
SV 3 (2010)
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Cinetique Enzimatique
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Invertase (IT)
ITSaccharose
Sucre non-reducteurSucre
Reducteur
Glucose Fructose
Energie reduite
+HOCH2
O
OH
1
23
4
5
66
54
32
1
1
2
3
4
5
6
HOCH2
O
OH
OHOCH2 HOCH2
OH
H2O
O
HOCH2HOCH2
HO
O
HOCH2
OHOCH2HOCH2
O
b b
CHO H-C-OH HO-C-H H-C-OH H-C-OH H2-C-OH
H2C-OH
C=O HO-C-H H-C-OH H-C-OH H2-C-OH
1 2
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Augm
entation de la [Substrat]
21 3 4 5 6 7 80
0 2 4 6 8
Substrat (mmole)
Produit
80
60
40
20
0
S+E
↓
P
(temps fixe)
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Essentiel de la cinetique enzymatique
E S+ P+
Theorie de l’état stationnaire
Dans l’état d’équilibre,la production et la consommation de l’état de transtion contenue dans le meme niveau.
SE E
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Constante ES a l’état stable
S P
EES
Temps Réaction
Concentration
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Example d’Enzyme (Invertase)
Vmax
Km S
vo
1/S
1vo
Double reciproque Graph directe
1) Utilisation Enzyme → E
2) Ajouter S a differents [ ] → S
3) Mesure de Produit en Temps fixe (P/t)
4) (x, y) courbe hyperbolique , estimation → Vmax
5) y = 1/2 Vmax → Km
1Vmax
- 1 Km
1/2
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Cinetique Enzymatique
vo=Vmax [S]Km + [S]
Km Vmax &
E1E2E3
1 er ordre
Ordre zero
Competitive
Non-competitive
Uncompetitive
Graph Direct
Double reciproqueAffinitée avec le substrat
VitesseMaximum Inh
ibition
Activité
k3 [Et]
kcatTurn overnumber
kcat / Km
Unité
1 mmolemin
Activitée spécifique
unitémg
Significance
SV 3 (2010)
![Page 17: Cinetique enzymatique](https://reader034.fdocuments.net/reader034/viewer/2022050922/55834f97d8b42a882e8b5496/html5/thumbnails/17.jpg)
Les Paramètres de la Cinétique Enzymatique
vo =Vmax [S]
Km + [S]
Obtention Vmax et Km
[S] = faible→ élevée [S] = concentration fixée
Ordre zero
1er ordre
E3
E2E1
Proportionelle a la
Concentration de E
v0 = Vmax × K = k3 [Et] × K
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Km = [S]
Km + [S] = 2 [S]
Vmax
2=
Vmax [S]
Km + [S]
Km: Affinité avec le Substrat
If vo =Vmax
2
S2S1 S3
S1 S2 S3
Vmax
1/2
Quand utilisant differents substrats
Affinités changesKm
vo =Vmax [S]
Km + [S]
![Page 19: Cinetique enzymatique](https://reader034.fdocuments.net/reader034/viewer/2022050922/55834f97d8b42a882e8b5496/html5/thumbnails/19.jpg)
Km: Example Hexokinase
Glucose + ATP → Glc-6-P + ADP
1
2
3
4
5
6
Glucose Allose Mannose Substratnombre
Km = 8 8,000 5 mM
CHO H-C-OH HO-C-H H-C-OH H-C-OH H2-C-OH
CHO H-C-OH H-C-OH H-C-OH H-C-OH H2-C-OH
CHO HO-C-H HO-C-H H-C-OH H-C-OH H2-C-OH
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Turn Over Number, kcat
vo =Vmax [S]
Km + [S]
(vo)E + S ES E + P
k2
k1 k3
Substrat en excé, k3 = kcat, turn over number (t.o.n)
Quand [substrat] est faible
=k3 [E][S]
Km + [S]=
Km
k3 [E][S]
Omettre le [substrat] specificité SubstratCommence par eq M-M.
Deuxième ordre(IV)
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Turn Over Numbers of Enzymes
Catalase H2O2
Anhydrase Carbonique HCO3-
Acetylcholinesterase Acetylcholine
40,000,000
400,000
140,000
b-Lactamase Benzylpenicilline 2,000
Fumarase Fumarate 800
proteine RecA (ATPase) ATP 0.4
Enzymes Substrat kcat (s-1)
Le nombre de produit transformé de substrtat par une molecule d’enzyme en une seconde
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![Page 23: Cinetique enzymatique](https://reader034.fdocuments.net/reader034/viewer/2022050922/55834f97d8b42a882e8b5496/html5/thumbnails/23.jpg)
Inhibition Enzymatique (Mechanisme)
I
I
S
S
S I
I
I II
S
Competitive Non-competitive Incompetitive
EE
Site Different Competition
Sur le site actifInhibiteur
Substrate
De
ssin
Gui
de
Equa
tion
et D
escr
iptio
n
[I] se lie seulement a [E] libre,et se compite avec[S];Augmentation [S] surmenteL’Inhibition par[I].
[I] se lie a [E] libre ou au complexe [ES] ; augmentation [S] ne peut surmenter l’inhibition [I].
[I] se lie seulement au complexe [ES], augmentation [S] favorise L’inhibition par[I].
E + S → ES → E + P + I↓EI
←
↑
E + S → ES → E + P + + I I↓ ↓EI + S →EIS
←
↑ ↑
E + S → ES → E + P + I ↓ EIS
←
↑
EI
S X
SV 3 (2010)
![Page 24: Cinetique enzymatique](https://reader034.fdocuments.net/reader034/viewer/2022050922/55834f97d8b42a882e8b5496/html5/thumbnails/24.jpg)
Km
Inhibition Enzymatique (Graphiques)
I II Competitive Non-competitive Incompetitive
gra
ph
iqu
es
Do
ubl
e R
écip
roq
ue
Vmax Vmax
Km Km’ [S], mM
vo
[S], mM
vo
I I
Km [S], mM
Vmax
I
Km’
Vmax’Vmax’
Vmax inchangéKm augmenté
Vmax diminuéKm inchangé
Vmax & Km diminué
I
1/[S]1/Km
1/vo
1/ Vmax
I
Deux lignes paralleles
I
Intersecter a l’axe X
1/vo
1/ Vmax
1/[S]1/Km 1/[S]1/Km
1/ Vmax
1/vo
Intersecter a l’axe Y
= Km’
SV 3 (2010)
![Page 25: Cinetique enzymatique](https://reader034.fdocuments.net/reader034/viewer/2022050922/55834f97d8b42a882e8b5496/html5/thumbnails/25.jpg)
Le Drogue Sulfamide est inhibiteur competitive
-COOHH2N-
-SONH2H2N-
Precurseuracide
Foliqueacide
Tetrahydro-folique
Sulfanilamide(anti-inflammation)
Acide Para-aminobenzoique (PABA)
Les bacteris besoins de PABAPour la biosynthèse de l’acide Folique
Les Sulfamides ont une Structure similaire avecPABA, inhibent la croissance Bacterienne.
Domagk (1939)
![Page 26: Cinetique enzymatique](https://reader034.fdocuments.net/reader034/viewer/2022050922/55834f97d8b42a882e8b5496/html5/thumbnails/26.jpg)
Effet De l’Asperine
![Page 27: Cinetique enzymatique](https://reader034.fdocuments.net/reader034/viewer/2022050922/55834f97d8b42a882e8b5496/html5/thumbnails/27.jpg)
I E Sont Utilisés De manière Considérable
● drogue Sulfamide (anti-inflammatoire)
inhibiteur competitive
● inhibiteur Protease
● protease HIV est crucial au cycle de HIV
HIV protease (homodimer):
↑inhibiteur pour traiter AIDS Symétrie
asymétrie→ aspartyl-protease Humain :(monodimer)
domaine 1
Asp Asp
domaine 2
s unité 2
Asp
s unité 1
Asp
Maladie d’Alzheimer
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MERCI
POUR
VOTRE
ATTENTION
La cinetique enzymatique
crer ma nature
competitive