Du génotype au phénotype,
relations avec l’environnement

Rôle et propriétés des enzymes dans
l’élaboration du phénotype






Problématique : Quels types de protéines conditionnent les phénotypes ?

  • 2 catégories d’enzymes :

    Selon leur rôle dans le métabolisme, elles interviennent dans :
    ° Dans des réactions de CATABOLISME = dégradation des molécules.
    ° Dans des réactions d’ANABOLISME = synthèse de molécules organiques.

  • Nature et rôle des enzymes :

    Enzymes = Catalyseurs Biologiques de nature protéique dont le rôle est de faciliter les réactions chimiques qui leurs sont spécifiques.


    Problématique : Quelles sont les propriétés des enzymes ?


    PROPRIETES DES ENZYMES

    Exemple de l’amylase :

    Ici, l’enzyme amylase hydrolyse l’amidon en sucres réducteurs
    - Bouillie, l’enzyme perd ses propriétés
    - Spécifique à l’amidon car elle n’agit pas sur la cellulose (polymère de glucose proche de l’amidon)
    L’amylase semble avoir deux grandes propriétés : Elle est spécifique à un substrat et n’agit que dans certaines conditions de milieu.


    SPECIFICITE ENZYMATIQUE

    Problématique : Comment l’enzyme reconnaît-elle le substrat sur lequel elle agit ?

  • La structure tridimensionnelle de l’enzyme est complémentaire à celle de son substrat, ce qui fait qu’enzyme et substrat s’emboîtent parfaitement au niveau du site actif.

            ° si structure changée à reconnaissance ne se fait plus, l’activité non plus
            ° si acide aminé du site actif changé à complémentarité enzyme–substrat modifiée = enzyme inactive.

  • La spécificité du site actif est donc double : une reconnaissance et une catalyse.


    Problématique : Quels sont les facteurs susceptibles d’influencer la vitesse d’action d’une enzyme ?

    • Quand la concentration en substrat très importante à on atteint un palier car les enzymes ne peuvent dégrader qu’une certaine quantité de substrat/unité de temps.
    Facteur limitant à quantité d’enzymes
    • Si concentration enzymatique augmente à vitesse de réaction augmente proportionnellement de façon linéaire. Facteur limitant à quantité de substrat.
    • Configuration spatiale de l’enzyme + spécificité de liaison qui induisent ces phénomènes de saturation.

    Une enzyme catalyse un seul type de réaction chimique selon l’équation générale suivante :

    Enzyme + Substrat   à   Complexe enzyme/substrat   à   Enzyme + Produits


    CONCLUSION :

    La vitesse d’action d’une enzyme varie :
    - en fonction de la concentration de l’enzyme
    - en fonction de la concentration du substrat.
    Si on augmente la concentration en substrat, on atteint un palier de vitesse maximale car toutes les molécules d’enzyme sont liées au substrat sous forme de complexe enzyme-substrat. L’enzyme est dite saturée.

    La structure spatiale d’une enzyme crée un site actif qui se compose :
    - d’acides aminés de liaisons
    - d’acides aminés catalytiques.



    CONDITIONS D'ACTION DES ENZYMES :


  • La Température : Les enzymes agissent dans des gammes de température compatibles avec la vie.
                    à détruites par la chaleur (= thermolabiles) : rupture des liaisons qui maintiennent la chaîne protéique dans sa conformation fonctionnelle.
                    à inactivées momentanément par le froid
          L’augmentation de la température :
                - accroît l’agitation des molécules
                - augmente le nombre de chocs entre elles
                - augmente la vitesse des réactions.

  • Le pH : Les enzymes agissent dans des gammes de pH compatibles avec la vie. Les pH extrêmes modifiant irréversiblement la structure de l’enzyme, dénaturant donc la protéine.






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