INTRO BIOCHIMIE 3

Pourquoi une cellule doit-elle pouvoir réguler l'activité de ses enzymes?

Parce qu'une enzyme ne doit pas nécessairement être active en permanence. La cellule peut donc moduler son activité en agissant soit sur :

• la quantité d'enzyme présente;

• soit directement sur son activité catalytique.

Quels sont les différents modes de régulation de l'activité enzymatique?

• augmentation ou diminution de la synthèse protéique;

• augmentation ou diminution de la dégradation protéique;

• changements de conformation de l'enzyme;

  • modifications covalentes : phosphorylation, méthylation, etc.;

  • clivage protéique, notamment pour les proenzymes;

  • association avec des inhibiteurs;

  • addition ou disponibilité des cofacteurs.

Quelle différence fondamentale existe entre réguler la synthèse/dégradation d'une enzyme et modifier directement son activité?

Avec la synthèse et la dégradation, on change la quantité d'enzyme disponible.

Par exemple :

↑ synthèse
→ ↑ nombre de molécules d'enzyme
→ capacité enzymatique potentiellement ↑.

Avec une modification de l'enzyme déjà présente, on change plutôt son activité catalytique sans nécessairement changer la quantité totale d'enzyme.

Qu'est-ce qu'une modification covalente d'une enzyme?

C'est l'ajout ou le retrait d'un groupement chimique lié covalemment à l'enzyme.

Cette modification peut changer la conformation ou les propriétés de l'enzyme et donc modifier son activité.

Exemples donnés :

• phosphorylation;

• méthylation;

• adénylation;

• acétylation.

En termes de vitesse, où se situent les modifications covalentes par rapport aux autres mécanismes de régulation de l’activité enzymatique?

Elles sont :

plus lentes que les modifications allostériques

mais

plus rapides que la synthèse ou la dégradation de l'enzyme.

Pourquoi les modifications covalentes peuvent-elles agir comme un contrôle ON/OFF?

Parce que l'état de modification de l'enzyme peut correspondre à deux états fonctionnels différents.

Par exemple :

enzyme non phosphorylée ⇄ enzyme phosphorylée

et ces deux formes peuvent avoir des activités différentes.

Le passage d'un état à l'autre peut donc agir comme un interrupteur moléculaire.

Est-ce qu'une phosphorylation active toujours une enzyme?

Non.

C'est un point important.

Une modification covalente peut être :

• activatrice;

• ou inhibitrice.

Cela dépend de la protéine concernée.

Sur quels acides aminés la phosphorylation présentée dans le cours peut-elle avoir lieu?

• sérine (Ser);

• thréonine (Thr);

• tyrosine (Tyr).

Quelle enzyme ajoute un groupement phosphate à une protéine lors de la phosphorylation dans les modifications covalentes?

Une kinase.

Dans le schéma :

ATP → ADP

pendant que le phosphate est transféré sur la protéine cible.

Donc :

kinase = ajoute le phosphate.

Quelle enzyme retire le groupement phosphate lors de la phosphorylation dans les modifications covalentes?

Une phosphatase.

Donc le couple à retenir est :

KINASE → ajoute phosphate

PHOSPHATASE → retire phosphate.

Qu'est-ce qu'une proenzyme ou un zymogène?

C'est un précurseur enzymatique inactif.

L'enzyme est donc synthétisée sous une forme qui ne possède pas encore son activité enzymatique complète.

Proenzyme = zymogène.

Pourquoi est-il particulièrement important que certaines protéases soient produites sous forme de zymogènes?

Parce que les protéases détruisent des protéines.

Si elles étaient immédiatement actives dans les cellules qui les produisent, elles pourraient dégrader les protéines de ces mêmes cellules.

Le professeur les décrit donc comme des « armes à double tranchant ».

Comment une proenzyme devient-elle active?

Par clivage protéique.

Le cours décrit :

• le bris de liaisons covalentes;

• l'élimination de plusieurs acides aminés.

Ce changement transforme le précurseur inactif en enzyme active.

Explique le fonctionnement de la cascade de protéases dans le duodénum?

1. L'entéropeptidase active le : trypsinogène (zymogène) → trypsine.

   1. La première activation par l'entéropeptidase est l’étape limitante

2. Une fois la trypsine formée, elle peut activer d'autres zymogènes (ex : chymotrypsinogène/proélastase)

Qu'est-ce qu'un effecteur allostérique?

Dans le contexte de la diapo, c'est une molécule qui se lie à un endroit distinct du site catalytique/site de liaison du substrat et qui modifie l'activité de la protéine.

Le cours utilise le cAMP et la PKA comme exemple.

Quel est l'effecteur allostérique qui active la PKA?

Le cAMP, ou AMP cyclique.

Comment le cAMP active-t-il la PKA?

Le cAMP se lie aux sous-unités régulatrices.

Cela provoque le détachement des sous-unités inhibitrices/régulatrices des sous-unités catalytiques.

Les sous-unités catalytiques sont alors libérées et deviennent actives.

Donc :

cAMP se lie aux R
→ changement/dissociation du complexe
→ libération des C
→ PKA active.

Pourquoi la régulation allostérique peut-elle être rapide?

Parce qu'il n'est pas nécessaire :

• de synthétiser une nouvelle enzyme;

• de dégrader une enzyme;

• ni même d'effectuer nécessairement une modification covalente de l'enzyme cible.

La liaison de l'effecteur peut directement provoquer un changement fonctionnel/conformationnel.

C'est cohérent avec la diapo précédente, qui indiquait que les modifications allostériques sont plus rapides que les modifications covalentes.

Comment fonctionne la régulation par inhibiteur enzymatique?

L'activité enzymatique peut également être régulée par l'association de l'enzyme avec un inhibiteur.

La diapo compare notamment :

• inhibition compétitive;

• inhibition non compétitive.

Comment fonctionne l'inhibiteur compétitif dans le schéma?

Il se lie au niveau du site actif, c'est-à-dire à l'endroit où le substrat devrait normalement se lier.

Il empêche donc le substrat d'accéder correctement au site actif.

En simplifiant :

substrat et inhibiteur se disputent le site actif.

Comment fonctionne l'inhibiteur non compétitif dans le schéma?

Il se lie à un autre endroit de l'enzyme, représenté comme un site allostérique.

Cette liaison modifie le fonctionnement/conformation de l'enzyme de manière à empêcher une catalyse normale, même si l'inhibiteur n'occupe pas directement le site du substrat.

C'est exactement ce que montre le dessin de la dernière diapo.

Où retrouve-t-on souvent les enzymes allostériques dans une voie métabolique?

Souvent à la première étape d'une voie métabolique.

Cela permet de contrôler une enzyme-clé située tôt dans la voie et donc de réguler rapidement le flux dans l'ensemble de la voie métabolique. Les mécanismes allostériques sont décrits comme très rapides.

Qu'arrive-t-il à la structure d'une enzyme lors d'une régulation allostérique?

Il se produit généralement de légères modifications de la structure quaternaire de l'enzyme.

Ces changements peuvent :

• activer l'enzyme;

• ou l'inhiber.

Donc, une petite modification structurale peut produire une grande différence d'activité enzymatique.

Comment un effecteur allostérique régule-t-il une enzyme?

L'effecteur se lie à un site allostérique, donc à une région différente du site où se lie le substrat.

Cette liaison :

→ modifie la conformation tridimensionnelle de l'enzyme
→ ce qui influence la liaison du substrat
→ et donc l'activité enzymatique.

La liaison de l'effecteur au site allostérique est réversible : les effecteurs peuvent se lier et se détacher selon la loi de l'action de masse.

Qu'est-ce qu'une rétro-inhibition ou « feedback négatif »?

Le produit final d'une voie métabolique inhibe une enzyme située plus tôt dans cette voie.

Le schéma de la diapo 2 présente :

A —E1→ B —E2→ C —E3→ D —E4→ P

Lorsque suffisamment de P est produit :

P inhibe une enzyme située au début de la voie.

Cela évite de continuer à produire inutilement un produit déjà présent en quantité suffisante.

Pourquoi est-il logique que le produit final inhibe une enzyme située tôt dans la voie plutôt qu'une enzyme tout à la fin?

Parce qu'en bloquant tôt la voie, on évite de :

• consommer inutilement les molécules de départ;

• produire inutilement tous les intermédiaires;

• utiliser de l'énergie pour une voie dont le produit final est déjà suffisamment abondant.

C'est donc un mécanisme efficace de régulation métabolique.

Qu'est-ce que la pro-activation ou « feed-forward » mentionnée dans le cours?

C'est le principe opposé au feedback négatif : un élément situé plus tôt dans une voie peut favoriser l'activité d'une étape située plus loin.

Le cours mentionne simplement que ce mécanisme peut parfois se produire, sans le développer davantage dans cette diapo.

Quelles sont les deux conformations présentées pour une enzyme allostérique?

Deux états sont présentés :

R = Relaxed

→ conformation favorable à la liaison du ligand/substrat.

T = Tense

→ conformation moins favorable à la liaison du ligand/substrat.

Comment fonctionne un effecteur allostérique positif?

L'effecteur A se lie au site allostérique.

Sa liaison favorise la forme :

R = Relaxed

Cette conformation permet ensuite à l'enzyme de lier le substrat B avidement.

Comment fonctionne un effecteur allostérique négatif?

L'effecteur A favorise plutôt la forme :

T = Tense

Cette conformation n'est pas favorable à la liaison du substrat B.

Quelle différence faut-il donc faire entre « site actif » et « site allostérique »?

Site actif :
→ région où se lie le substrat et où s'effectue la réaction catalytique.

Site allostérique :
→ région différente où se lie un régulateur;
→ cette liaison modifie la conformation de l'enzyme;
→ elle influence indirectement l'activité du site actif.

Quels paramètres cinétiques peuvent être modifiés par les effecteurs allostériques?

Les effecteurs allostériques peuvent modifier :

• le Km;

• le Vmax de l'enzyme.

Si un effecteur négatif diminue l'affinité de l'enzyme pour son substrat, comment peut-on conceptualiser son effet sur Km?

Dans le modèle présenté :

↓ affinité enzyme-substrat
→ il faut davantage de substrat pour obtenir une activité donnée
→ Km apparent augmente.

Quel modèle typique d'enzyme allostérique est présenté?

Une enzyme possédant 4 sous-unités identiques.

Chaque sous-unité possède :

• son site actif;

• ses sites allostériques.

Qu'est-ce que la coopérativité?

C'est le principe selon lequel la liaison d'un premier ligand/substrat influence la liaison du ligand/substrat suivant.

Le cours explique que :

première liaison
→ changement de conformation
→ influence une autre sous-unité
→ modifie la facilité de la deuxième liaison.

Que se passe-t-il dans une coopérativité positive et négative

coopérativité positive
→ première liaison facilite les suivantes.

coopérativité négative
→ première liaison rend les suivantes moins faciles.

Quel avantage fonctionnel la coopérativité donne-t-elle à une enzyme?

Elle rend l'enzyme plus sensible à de faibles variations de concentration du substrat.

Autrement dit, dans une certaine zone de concentration :

petite variation de [S]
→ grande variation de l'activité enzymatique.

Cela rend l'enzyme très efficace comme système de régulation.

Pourquoi une enzyme coopérative peut-elle agir un peu comme un « interrupteur sensible »?

Parce qu'autour d'une certaine concentration de substrat, une très petite augmentation de [S] peut faire passer l'enzyme d'une activité faible à une activité très élevée.

Pourquoi une concentration extrêmement faible de substrat n'est-elle pas idéale pour la régulation? Pourquoi une concentration extrêmement élevée n'est-elle pas idéale non plus?

Parce que l'enzyme est alors presque complètement inactive. Une petite variation de substrat peut ne produire qu'une faible différence d'activité.

Parce que l'enzyme se trouve près de son activité maximale. Ajouter davantage de substrat produit alors peu de changement supplémentaire. La zone la plus intéressante pour la régulation est donc la portion abrupte de la courbe.

Que signifie l'idée que le couple enzyme-substrat « co-évolue pour optimiser la régulation »?

1. Adapter le fonctionnement de l'enzyme à la présence/concentration du substrat.

ou

2. Adapter la concentration du substrat dans le milieu où se trouve l'enzyme.

Dans les deux cas, l'objectif est que les concentrations physiologiques pertinentes se situent dans une région permettant une bonne régulation de la vitesse enzymatique.

Qu’est-ce qu’un inhibiteur compétitif?

C’est un inhibiteur qui compétitionne directement avec le substrat pour son site de liaison sur l’enzyme, généralement le site actif.

Il est souvent un analogue chimique du substrat, ce qui lui permet de se lier au même endroit.

Donc :

E + S ⇌ ES → E + P

mais aussi :

E + I ⇌ EI

Si I occupe le site, S ne peut pas s’y lier.

À quelle forme de l’enzyme l’inhibiteur compétitif peut-il se lier?

Uniquement à l’enzyme libre E.

Il ne se lie pas au complexe ES, puisque le substrat occupe déjà le site avec lequel il compétitionne.

Pourquoi parle-t-on d’une inhibition « réversible »?

Parce que l’association entre l’inhibiteur et l’enzyme n’est pas permanente.

L’inhibiteur peut :

se lier ⇌ se détacher.

L’enzyme peut donc redevenir disponible pour le substrat.

Pourquoi un inhibiteur compétitif est-il souvent un analogue chimique du substrat?

Parce qu’il doit pouvoir être reconnu par le site de liaison du substrat.

Sa structure lui permet donc de compétitionner directement avec le substrat pour ce même site.

Peut-on surmonter une inhibition compétitive en augmentant énormément la concentration de substrat?

Oui.

C’est une caractéristique fondamentale de l’inhibition compétitive.

Si :

[S] >>> [I]

le substrat devient tellement abondant qu’il gagne de plus en plus souvent la compétition pour le site actif.

On peut donc retrouver l’activité maximale de l’enzyme.

Quel effet un inhibiteur compétitif exerce-t-il sur Vmax?

Vmax ne change pas.

Pourquoi?

Parce qu’à une concentration suffisamment élevée de substrat :

[S] >>> [I]

on peut essentiellement surmonter l’inhibition et rendre l’ensemble des enzymes accessibles au substrat.

Donc l’enzyme peut toujours atteindre le même Vmax.

Quel effet l’inhibition compétitive exerce-t-elle sur Km?

Km augmente.

Rappel :

Km correspond à la concentration de substrat nécessaire pour atteindre :

Vmax/2.

Comme le substrat doit maintenant compétitionner avec l’inhibiteur :

→ il faut davantage de substrat

pour atteindre :

→ ½ Vmax.

Donc :

Km ↑.

Quelle caractéristique fondamentale distingue l’inhibiteur incompétitif?

L’inhibiteur incompétitif se lie uniquement à l’enzyme déjà associée à son substrat.

Autrement dit :

le substrat doit d’abord se lier :

E + S ⇌ ES

puis :

ES + I ⇌ ESI.

L’inhibiteur ne se lie donc pas à E libre

Pourquoi le substrat doit-il être présent avant qu’un inhibiteur incompétitif puisse agir?

Parce que l’inhibiteur reconnaît/se lie à la forme ES.

La liaison du substrat à l’enzyme rend donc possible la liaison de l’inhibiteur.

Que produit la liaison de l’inhibiteur au complexe ES dans l’inhibition réversible compétitive?

Elle peut produire un changement de conformation qui empêche la réaction :

ES → E + P.

Le complexe :

ESI

est donc incapable de produire normalement le produit.

Pourquoi augmenter énormément [S] ne permet-il PAS de surmonter une inhibition incompétitive?

Parce que c’est justement le complexe ES que l’inhibiteur reconnaît.

Donc :

↑ [S]
→ ↑ ES
→ davantage de complexes auxquels I peut se lier
→ ↑ ESI.

Contrairement à l’inhibition compétitive, ajouter du substrat ne chasse donc pas l’inhibiteur.

Quel effet l’inhibiteur incompétitif exerce-t-il sur Vmax?

Vmax diminue.

Pourquoi?

Une partie des enzymes devient coincée sous forme :

ESI

et ne produit pas de produit.

Même si on augmente énormément [S], on ne peut donc pas récupérer toute l’enzyme fonctionnelle.

→ Vmax ↓.

Quel effet l’inhibition incompétitive exerce-t-elle sur Km?

Km apparent diminue.

C’est le point qui semble contre-intuitif au début.

L’inhibiteur retire en quelque sorte du ES disponible en formant ESI.

Le système tend alors à favoriser davantage :

E + S → ES.

L’enzyme semble donc posséder une plus grande affinité apparente pour son substrat.

→ moins de substrat est nécessaire pour atteindre la moitié du nouveau Vmax diminué

→ Km ↓.

À quelles formes de l’enzyme un inhibiteur non compétitif peut-il se lier?

Aux deux :

E libre

et

ES, l’enzyme déjà associée à son substrat.

Donc :

E + I ⇌ EI

et

ES + I ⇌ ESI.

Pourquoi dit-on « non compétitif »?

Parce que la présence du substrat n’empêche pas nécessairement l’inhibiteur de se lier.

L’inhibiteur peut se fixer :

• à l’enzyme sans substrat;

• ou à l’enzyme avec substrat.

Il ne compétitionne donc pas simplement avec S pour un même site comme dans l’inhibition compétitive.

Comment l’inhibiteur non compétitif peut-il empêcher la catalyse?

Il peut produire un changement de conformation qui empêche :

ES → E + P.

Le substrat peut donc parfois être lié à l’enzyme, mais cela ne signifie pas que la réaction catalytique peut se produire normalement.

L’inhibiteur non compétitif peut-il aussi influencer la liaison du substrat?

Oui.

Le cours précise qu’il peut également influencer la liaison du substrat.

C’est justement ce qui devient important lorsqu’on distingue :

• inhibition non compétitive pure;

• inhibition non compétitive mixte.

Qu’est-ce qu’un inhibiteur non compétitif PUR?

C’est le cas où l’inhibiteur possède la même affinité pour E et ES.

Mathématiquement, dans le cours :

Ki = Ki′.

Il n’a donc aucune préférence entre :

E et ES.

Quel effet un inhibiteur non compétitif pur exerce-t-il sur Vmax?

Vmax diminue.

Une partie des enzymes est rendue non fonctionnelle sur le plan catalytique par l’inhibiteur.

Ajouter davantage de substrat ne permet pas de récupérer ces enzymes.

Donc :

Vmax ↓.

Pourquoi ne peut-on pas surmonter une inhibition non compétitive pure en ajoutant énormément de substrat?

Parce que l’inhibiteur ne se bat pas simplement avec le substrat pour le site actif.

Même si le substrat est très abondant, l’inhibiteur peut toujours se lier à l’enzyme et rendre une partie des enzymes catalytiquement non fonctionnelles.

Donc :

↑↑↑ [S] ≠ récupération du Vmax.

Quel effet un inhibiteur non compétitif pur exerce-t-il sur Km?

Km reste inchangé.

Pourquoi?

Parce que l’inhibiteur a la même affinité pour E et ES.

Il ne favorise donc ni :

E

ni :

ES.

Il ne modifie pas l’affinité apparente enzyme-substrat.

Donc :

Km = inchangé.

Quand parle-t-on d’une inhibition non compétitive de type mixte?

Lorsque l’inhibiteur peut toujours se lier à :

E et ES

mais qu’il n’a pas la même affinité pour les deux.

Donc :

Ki ≠ Ki′.

Dans ce cas :

Vmax ↓

et

Km peut ↑ ou ↓, selon la préférence de l’inhibiteur.

Pourquoi Vmax diminue-t-il toujours dans une inhibition mixte?

Parce qu’une partie de l’enzyme est rendue non productive par la liaison de l’inhibiteur.

Même avec beaucoup de substrat, on ne peut pas simplement chasser l’inhibiteur comme dans une inhibition compétitive.

Donc :

Vmax ↓.

Si l’inhibiteur mixte préfère l’enzyme LIBRE E, qu’arrive-t-il à Km?

Km augmente.

Logique :

I préfère E
→ stabilise/favorise E plutôt que ES
→ rend la formation de ES moins favorable
→ affinité apparente enzyme-substrat ↓
→ il faut davantage de S
→ Km ↑.

Si l’inhibiteur mixte préfère le complexe ES, qu’arrive-t-il à Km?

Km diminue.

I préfère ES
→ stabilise/favorise l’état où le substrat est lié
→ affinité apparente pour le substrat ↑
→ moins de substrat est nécessaire
→ Km ↓.

Qu’est-ce qui distingue fondamentalement un inhibiteur irréversible (Inhibition suicide) des inhibiteurs précédents?

L’inhibiteur se lie à E libre et la modifie de façon covalente.

Cette modification entraîne une inactivation permanente de l’enzyme.

Pourquoi ajouter énormément de substrat ne permet-il pas de récupérer une enzyme irréversiblement inhibée?

Parce que l’enzyme a été modifiée covalemment et est maintenant inactive.

Ce n’est plus simplement :

E ⇌ EI.

L’enzyme elle-même a été chimiquement modifiée.

Donc augmenter [S] ne permet pas de restaurer l’activité de cette molécule d’enzyme.

Qu’est-ce qu’un cofacteur enzymatique?

Un cofacteur est un élément non protéique qui participe à une réaction enzymatique.

Il peut notamment :

• transporter ou compléter un substrat;

• accepter un substrat;

• faire partie de la structure de l’enzyme.

Donc, certaines enzymes ont besoin de quelque chose en plus de leur partie protéique pour fonctionner correctement.

Les cofacteurs sont-ils des protéines?

Non.

Ils travaillent avec les enzymes, mais ne constituent pas eux-mêmes une protéine enzymatique.

Quels sont les deux grands types de cofacteurs?

1. Des cofacteurs inorganiques

Par exemple des ions métalliques :

• Zn²⁺

• Fe²⁺

• K⁺

• Ca²⁺

• Mg²⁺

• Co²⁺

• Cu²⁺

2. Des cofacteurs organiques

Ce sont les coenzymes, par exemple :

• NAD⁺;

• certaines molécules dérivées de vitamines.

Les cofacteurs sont-ils spécifiques à une seule réaction enzymatique?

Non.

Le cours souligne qu’il existe seulement plusieurs dizaines de cofacteurs pour plusieurs milliers d’enzymes.

Un même type de cofacteur peut donc participer au fonctionnement de nombreuses enzymes différentes.

Qu’est-ce qu’une apoenzyme?

L’apoenzyme correspond à la partie protéique de l’enzyme, considérée sans le cofacteur nécessaire.

Qu’est-ce qu’une holoenzyme?

La holoenzyme correspond à l’ensemble fonctionnel :

APOENZYME + COFACTEUR = HOLOENZYME.

Autrement dit :

partie protéique + élément non protéique nécessaire = enzyme complète.

Décris un diagramme qui début aux cofacteurs vers ses composantes plus petite (vers le plus précis)?

Cofacteurs :

1. Ions métalliques

   1. Lien faible (K+ Ca2+ Mg2+)

   2. Lien fort (Zn2+ Fe2+ Co2+ Cu2+ métalloprotéines)

2. Coenzymes

   1. Cosubstrats (liens faibles)

   2. Groupes prosthétiques (liens forts : régénérés à la fin de la catalyse)

Qu’est-ce qu’une coenzyme?

Une coenzyme est un cofacteur organique synthétisé par la cellule.

Donc :

cofacteur = catégorie générale

et

coenzyme = cofacteur organique.

Quels sont les deux grands types de coenzymes?

1. Coenzymes libres / cosubstrats
→ liaisons faibles.

2. Coenzymes liées / groupes prosthétiques
→ liaisons fortes.

Qu’est-ce qu’une coenzyme libre ou cosubstrat?

C’est une coenzyme associée à l’enzyme par des liaisons faibles.

Elle doit être renouvelée à chaque réaction catalytique.

Son effet est donc dit stœchiométrique.

Pourquoi dit-on que l’effet d’un cosubstrat est « stœchiométrique »?

Parce qu’une molécule de cosubstrat participe à la réaction et doit ensuite être renouvelée/régénérée pour pouvoir recommencer.

Elle n’est pas simplement attachée de façon permanente à l’enzyme et réutilisée immédiatement avec elle.

Qu’est-ce qu’une coenzyme liée ou groupe prosthétique?

C’est une coenzyme liée à l’enzyme par des liaisons fortes.

Elle :

• ne se dissocie pas de l’enzyme;

• demeure associée à celle-ci;

• est présente à une concentration comparable à celle de l’enzyme.

On parle alors de groupe prosthétique.

Que transportent temporairement les cosubstrats?

Ils peuvent transporter :

• un groupement chimique;

• des électrons;

• des atomes d’hydrogène.

Pourquoi un cosubstrat participe-t-il généralement à deux réactions enzymatiques successives?

Parce qu’il faut :

1. Le charger

→ il reçoit le groupement à transporter.

Puis :

2. Le décharger

→ il transfère ce groupement à un autre substrat.

Donc le cosubstrat agit un peu comme une navette moléculaire temporaire.

Un cosubstrat est-il nécessairement régénéré par l’enzyme qui vient de l’utiliser?

Non.

Le cours précise qu’il peut être régénéré :

• par une autre enzyme;

• dans une autre voie métabolique.

Quel est le lien entre certaines coenzymes et les vitamines?

Certaines coenzymes ne peuvent pas être synthétisées entièrement par l’humain.

Elles sont alors produites à partir de précurseurs apportés par l’alimentation, notamment des vitamines.

Quel rôle commun ont les coenzymes d’oxydoréduction?

Elles possèdent toutes des atomes/structures permettant le transfert d’électrons.

Elles participent donc à des réactions d’oxydoréduction.

Qu’est-ce que le NADP⁺/NADPH?

Le NADP⁺/NADPH est un dinucléotide composé notamment de :

• adénine;

• nicotinamide.

Il permet des transferts d’électrons dans toutes les cellules.

Où le NADP est-il produit selon la diapo?

Le cours indique qu’il est produit par la cellule dans la voie des pentoses phosphates.

Quelle est la différence entre NADP⁺ et NADPH?

NADP⁺ = forme oxydée

→ agit comme agent d’oxydation.

NADPH = forme réduite

→ agit comme agent de réduction.

Pourquoi NADP⁺ est-il un agent oxydant?

Parce qu’il peut accepter des électrons lors d’une réaction.

En acceptant le pouvoir réducteur, il est lui-même réduit :

NADP⁺ → NADPH.

Donc l’autre molécule, elle, est oxydée.

Pourquoi NADPH est-il un agent réducteur?

Parce qu’il peut fournir le pouvoir réducteur/des électrons à une autre molécule.

Lorsqu’il les donne :

NADPH → NADP⁺

et la molécule qui les reçoit est réduite.

Quel groupement la biocytine/biotine permet-elle de transférer?

La biocytine, associée à la biotine (vitamine B8), est présentée comme un groupe prosthétique permettant le transfert de :

groupes carboxyle (CO₂).

Quel groupement la cobalamine permet-elle de transférer?

La cobalamine (vitamine B12) est présentée comme un groupe prosthétique permettant le transfert de :

groupes méthyle — CH₃.

Quel groupement le phosphate de pyridoxal (PLP) permet-il de transférer?

Le PLP, dérivé de la vitamine B6, permet le transfert de :

groupes amines — NH₂.

Il est présenté comme un groupe prosthétique.

Quel groupement l’acide lipoïque permet-il de transférer?

Des groupes acyles.

Le cours le présente comme :

• un groupe prosthétique;

• non dérivé d’une vitamine.

Quel groupement l’ATP transfère-t-il?

Des groupes phosphate (PO₄³⁻).

Ici, l’ATP est classé comme :

• un cosubstrat;

• non dérivé d’une vitamine.

Quel type de groupement le tétrahydrofolate (THF) transfère-t-il?

Des groupes monocarbonés.

Le THF :

• est un cosubstrat;

• est relié à l’acide folique/vitamine B9.

Quel groupement la coenzyme A transfère-t-elle?

Des groupes acyles.

La CoA :

• est un cosubstrat;

• est associée à la vitamine B5.

Pourquoi le phosphate de pyridoxal (PLP) est-il particulièrement important? De quelle vitamine dérive le PLP?

C’est un cofacteur indispensable à de nombreuses réactions catalytiques.

Le cours indique qu’il intervient dans environ 4 % des réactions enzymatiques, notamment avec :

• transaminases;

• désaminases;

• décarboxylases.

Il joue donc un rôle très important dans le métabolisme des acides aminés.

De la vitamine B6. Produite par les bactéries intestinales.

Quelle coenzyme dérive de la thiamine (vitamine B1) et quelle est sa fonction?

Thiamine (B1)

→ thiamine pyrophosphate

→ groupe prosthétique

→ transfert de groupes CHO.

Quelles coenzymes dérivent de la riboflavine (vitamine B2)?

• FMN

• FAD

Elles sont présentées ici comme des groupes prosthétiques et participent à des :

oxydoréductions à 1 ou 2 électrons.

Quelles coenzymes sont associées à la niacine (vitamine B3)?

• NAD⁺

• NADP⁺

Elles sont classées comme cosubstrats et participent à des :

oxydoréductions à 2 électrons