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Le complexe enzyme substrat formé, la réaction chimique a lieu puis l'enzyme libère le ou les produits formés. L'enzyme n'étant pas modifiée par la réaction, elle est immédiatement disponible pour fixer un autre substrat. Une enzyme peut transformer un millier de molécules de substrat en une seconde. Le cycle catalytique d'une enzyme II La double spécificité des enzymes Les enzymes présentent une double spécificité: la spécificité de substrat et la spécificité d'action. A La spécificité de substrat des enzymes Les enzymes présentent une spécificité de substrat: la forme du site actif de l'enzyme conditionne la spécificité du substrat. La reconnaissance et la fixation du substrat sur le site actif de l'enzyme se fait par complémentarité de forme: on parle de modèle « clé-serrure ». C'est la forme du site actif qui conditionne la spécificité de substrat. Seule une molécule qui s'emboîte parfaitement peut être fixée dans le site actif. B La spécificité d'action des enzymes Les enzymes présentent une spécificité d'action, elles ne peuvent catalyser qu'une réaction.
peuvent agir sur plusieurs substrats pour effectuer une même réaction. Question 4 La vitesse d'une catalyse: ne peut pas être modifiée, elle est d'emblée maximale. peut-être augmentée par l'ajout d'enzyme. est maximale lorsque ttoutes les enzymes sont impliquées dans un complexe. diminuée par l'ajout d'enzyme. Question 5 Chez l'homme, l'activité enzymatique est: maximale si la température est proche de 38°C. ralentie si la température corporelle augmente sans toutefois dépasser les 42°C. définitivement anéantie si la température est proche de zéro. définitivement anéantie si la température est proche de 100°C. Question 6 Des modifications de la température optimale entraînent: une déformation de la conformation spatiale de l'enzyme. une modification réversible de la conformation spatiale de l'enzyme, pour de faibles écarts. une destruction irréversible des liaisons covalentes entre les acides aminés pour les hautes températures. une modification réversible des liaisons covalentes entre les acides aminés pour les basses températures.
L'enzyme permet d'accélérer la transformation des substrats en produits, pour cette raison elle est appelée catalyseur biologique. Mais alors comment les enzymes permettent la transformation des substrats en produit? Les enzymes sont des entités tridimensionnelles, elles disposent d'un creux au sein de la structure où les substrats peuvent venir se fixer par des interactions avec les acides aminés. Ce creux est appelé site actif. Dans ce creux les réactions sont favorisées et c'est ce qui explique pourquoi les enzymes sont des protéines qui accélèrent les réactions chimiques. Qu'est ce que la spécificité d'une enzyme? Comme nous l'avons vu les enzymes transforment des substrats en produits. Cependant il existe un spécificité des enzymes' une enzyme est spécifique d'un substrat. Elle ne peut catalyser d'autres molécules. Ainsi, la glucose-oxydase ne peut catalyser que l'oxydation du glucose.
La Terre, la vie et l'organisation du vivant 1 Transmission, variation et expression du patrimoine génétique Les enzymes, des biomolécules aux propriétés catalytiques Les enzymes sont des protéines indispensables à la vie d'une cellule. On en compte plusieurs milliers qui assurent des réactions chimiques différentes. Problème: comment fonctionne l'activité enzymatique? "Les enzymes sont Des biocatalyseurs de réactions chimiques" Les enzymes sont des catalyseurs: elles augmentent la vitesse des réactions chimiques sans en modifier le sens ni le résultat et sont retrouvées intactes à la fin de la réaction. Contrairement aux catalyseurs chimiques, les enzymes fonctionnent dans les conditions du vivant: ce sont donc des bio catalyseurs. Les réactions chimiques nécessaires au fonctionnement des cellules se produisent à des vitesses trop lentes, non compatibles avec la vie cellulaire: les enzymes sont donc nécessaires au fonctionnement des cellules. Le logiciel "Lactase" de Philippe Cosentino (cliquez sur l'image ci-dessous pour le télécharger) vous permettra d'étudier l'activité enzymatique de la lactase lors de l'hydrolyse de l'amidon.
Les enzymes Ce QCM est noté sur 20. Chaque question peut avoir une, plusieurs ou aucune réponses exactes. Chaque réponse juste donne 1 point. (Il y a donc 20 réponses justes). Chaque réponse fausse retire 0. 5 point. (Il vaut donc mieux être sûr de ses réponses. ) Question 1 Une enzyme: est une macromolécule de type protéine. catalyse toujours des réactions d'hydrolyse. prend part directement à la réaction qu'elle catalyse. permet d'accélérer une réaction sans y participer. Question 2 Une seule enzyme: peut effectuer plusieurs réactions différentes sur un seul substrat. peut effectuer une seule réaction à partir de plusieurs substrats différents. ne peut effectuer qu'une seule réaction sur un seul substrat. peut effectuer plusieurs réactions différentes sur plusieurs substrats différents. Question 3 Plusieurs enzymes différentes: peuvent agir sur le même substrat pour effectuer une même réaction. peuvent agir sur le même substrat pour effectuer des réactions différentes. doivent forcement agir sur des substrats différents.
En début de réaction, la quantité de produit formé dépend aussi de la quantité d'enzyme disponible: plus on produit vite du produit en début de réaction, plus la courbe est pentue. Le coefficient directeur de la droite correspond à la vitesse initiale Vi. Pour une concentration en enzyme constante, Vi qui dépend de la concentration initiale en substrat. En effet, on voit que Vi3>Vi1 quand [S]3>[S]1 donc Vi augmente quand [S] augmente. Par ailleurs, pour une concentration en substrat non limitante, Vi dépend de la quantité d'enzyme disponible. En d'autres termes, dans une réaction de catalyse, la concentration en substrat [S] et/ou en enzymes sont des facteurs limitants. Si l'activité enzymatique est limitée par la concentration en enzymes, c'est que peu d'enzymes sont disponibles car elles sont « occupées »: en fait, c'est leur site actif qui est saturé. Dès qu'un produit est formé et libère le site actif, une autre molécule de substrat vient s'y loger, comme une clé dans une serrure: c'est la liaison enzyme/substrat.
Le site actif contient deux sites: le site de fixation du substrat et le site catalytique. CE QU'IL FAUT RETENIR ● Les protéines enzymatiques sont des catalyseurs de réactions chimiques spécifiques dans le métabolisme d'une cellule. ● La structure tridimensionnelle de l'enzyme lui permet d'interagir avec ses substrats et explique ses spécificités en termes de substrat et de réaction catalytique. Révisions de sciences de la vie et de la terre
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