tutorat physique

FACULTE
de
PHARMACIE
TUTORAT UE1 2010-2011 – Biochimie
CORRECTION Séance n°5 – Semaine du 18/10/2010
Enzymologie – Dr.Sieso
Séance préparée par Oli Rakotonirina, Sofiene Hadidane et Benoît Trinh Van Dam (TNM)
QCM n°1 : a, b, c
a) VRAI : une réaction endergonique est impossible à réaliser si elle est isolée. Si la réaction est
couplée à une réaction exergonique, alors elle est potentiellement réalisable ( cf glycolyse)
b) VRAI : une réaction d’ordre 0 a une vitesse constante, sa cinétique est limitée et k est en M.t -1
c) VRAI : l’énergie d’activation, selon la loi d’Arrhenius, est une énergie donc des Joules dans les
USI, et peut également s’exprimer en j/mol !
d) FAUX : ATTENTION l’association protéine ligand est une association certes, mais certainement
pas par une liaison covalente (sauf exception).Cette association va permettre par exemple de
modifier le ligand, d’accélérer une réaction, de transporter une molécule.
e) FAUX : l’albumine est une protéine plasmatique produite par le foie, transporteur d’un grand
nombre de molécules dans le sang donc non spécifique. Elle est très importante pour
l’homéostasie du milieu intérieur.
QCM n°2: a, e
Dans cette expérience on met au temps T= 0s une protéine a une concentration [P0] dans un
compartiment, et dans l’autre compartiment on met le ligand de la protéine à une concentration [L0].
Après un certain temps, seul le ligand se sera déplacé, la protéine ne pouvant se déplacer à travers les
pores de la membrane. On aura donc [L0]=[PL]+2[L]
D’où [PL]= 10-5 – 2x10-6 =8.10-6 M
Calculons également la concentration en protéine libre [P]
[P]=[P0]-[PL]  [P]= 10-3- 8.10-6 = 9,92.10-4M
Maintenant que l’on a toutes les concentrations à l’équilibre, on peut calculer le Kd de la réaction pour en
déduire le Ka
Kd= [P][L]= 9,92.10-4 x 10-6
[PL]
8.10-6
= 1,24.10-4
D’où Ka= 1/Kd = 8,06.103 M-1 = 8,06.103 l/mol
QCM n°3 : d
On part de la formule : Y=L/(Kd+L) car la protéine est michaellienne donc le nombre de Hill = 1 !
Donc : 0,4 = L/ (Kd+L)
0,4Kd+0,4 L = L
0,4Kd=0,6L
L=0,4/0,6Kd
L=0,66 Kd
QCM n°4 : b, c
a) FAUX : Elle joue le rôle de piège anti-entropie
b) VRAI : Une enzyme ne modifie pas l’équilibre c'est-à-dire le ΔG d’une réaction. Elle abaisse juste
le ΔGa
c) VRAI : exception : intermédiaire acyl-enzyme
d) FAUX : l’enzyme accélère mais en aucun cas ne déclenche une réaction biologique
e) FAUX : on connaît des ribozymes, ARN enzymatiques
2010-2011
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QCM n°5 : a
a) VRAI : c’est le flux métabolique qui impose souvent un sens unique de réaction, ce qui n’est pas
le cas in vitro
b) FAUX : L’enzyme est bien restituée intégralement en fin de réaction mais ne peut pas agir
indéfiniment puisqu’elle possède un turnover limité (demi-vie)
c) FAUX : la dépurination de l’ADN est un phénomène généralement non enzymo-catalysé : à
température corporelle, une hydrolyse spontanée fait perdre toutes les 24h environ 5000 bases
puriques à chaque cellule de l’organisme. Néanmoins, une enzyme, la DNA-glycosylase, effectue
aussi cette dépurination de manière réversible (utile pour réparer les sites apuriques cf. systèmes
de réparation de l’ADN). Ce phénomène est donc en partie régulé mais cette régulation diminue
avec l’âge comme la DNA-glycosylase perd son activité avec l’âge.
d) FAUX : elle ne reconnaît pas un seul peptide mais peut cliver au niveau de 2 motifs (après R/K, si
l’acide aminé suivant n’est pas P cf. Lehmann)
e) FAUX : La glycation de l’hémoglobine est toujours un phénomène spontané mais ici le lien est
covalent !
QCM n°6 : a, c, d
a) VRAI : Cette courbe possède l’aspect caractéristique d’une cinétique michaelienne, car elle est
obtenue d’après la formule de Michaelis-Menten.
b) FAUX : L’ordonnée à l’origine est de 6,25.10-2min/μM donc 1/Vm=6,25.10-2min/μM et
Vm=16μM/min. La droite coupe l’axe des abscisses au point -1/Km donc Km=1/400=2,5.10-3M.
Or si [S]=Km, v=Vm/2 donc la vitesse initiale est de 8μM/min… Erreur d’unité !
c) VRAI : ici [S]=200Km donc v=Vm=16μM/min. Donc après 3 minutes la concentration en produit
est de 16*3=48μM
d) VRAI : D’après l’équation v=(Vm.[S])/(Km+[S]), si [S] est très faible on peut négliger [S] devant le
Km et la vitesse est directement proportionnelle à [S] (d’un facteur Vm/Km plus précisément)
e) FAUX : Pour de très fortes valeurs v=Vm
QCM n°7 : b, c, e
a) FAUX : en valeur absolue la pente est égale à Km. Or Km est inversement proportionnel à
l’affinité de l’enzyme pour son substrat donc la pente aussi.
b) VRAI
c) VRAI : Dans la représentation de type Eadie-Hofstee par rapport à celle de type Lineweaver et
Burk, les nuages de points expérimentaux sont moins dispersés, par conséquent la régression
linéaire est plus précise pour EH; on peut faire passer moins de droites sur un nuage plus
condensé!
d) FAUX : encore une fois cette représentation dérive de la formule de Michaelis-Menten qui ne
concerne que les enzymes Michaeliennes
e) VRAI : La Vm est bien une mesure d’activité qui peut s’exprimer en UI ou en Katal. Elle reflète
l’efficacité de l’enzyme et est obtenue quand la concentration de substrat est saturante.
QCM n°8 : b, e
L’enzyme est pure à 75%. Il faut donc faire un produit en croix pour connaître son activité lorsqu’elle est
pure à 100%. 75%  70nKat/mg
100%  100*70/75=93,3.10-9.103=93,3.10-6 mol/s/g.
Il nous suffit de rapporter ce résultat à la masse totale de l’enzyme et on obtient l’activité moléculaire.
93,3.10-6 x 165000=15,4 sec-1 soit 924 min-1.
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QCM n°9: c, d, e
a) FAUX : en effet, il s’agit d’une inhibition compétitive, donc l’inhibiteur est un analogue du substrat, il
prend la « place » du substrat dans l’enzyme. L’état ESI ne peut donc pas exister.
b) FAUX : Dans une inhibition compétitive, le Km augmente et c’est pour cela que la pente augmente
(pente = Km/Vm). Mais le Km est inversement proportionnel à l’affinité donc l’affinité apparente
diminue.
c) VRAI : c’est le profil même d’une inhibition compétitive.
d) VRAI : Sans inhibiteur, on voit que -1/Km = -3000M-1 donc Km = 1/3000M. Avec inhibiteur, -1/K’m =
-1500M-1 donc K’m=1/1500M. Or dans ce type d’inhibition K’m=Km x (1 + [I]/Ki) et K’m=2Km donc
1+[I]/Ki=2 et [I]=Ki.
e) VRAI : L’acide clavulanique joue le rôle d’inhibiteur compétitif vis-à-vis de l’amoxicilline. Sans acide
clavulanique, l’amoxicilline est séquestrée par la β lactamase bactérienne donc ne peut jouer son
rôle antibiotique. C’est pour cela que l’acide clavulanique est administré conjointement à
l’amoxicilline (Augmentin®)
QCM n°10: d
Dans le graphe 1, en présence d’inhibiteur la pente ne change pas, ce qui veut dire que le Km ne change
pas. Par contre le point d’intersection de l’axe des abscisses change, c'est-à-dire que Vm/Km change,
donc ici c’est la Vm qui diminue. C’est donc une inhibition non compétitive, ou l’inhibiteur peut par exemple
être l’acétazolamide.
Dans le graphe 2, la vitesse reste inchangée, mais cette fois-ci c’est Km qui augmente. On est en
présence d’une inhibition compétitive, qui peut être réversible par excès de substrat.
Dans le graphe 3, la vitesse diminue, mais le rapport Vm/Km reste inchangé, cela veut donc dire que Km
diminue lui aussi. Km et Vm sont divisés par le même facteur d’inhibition, c’est une inhibition incompétitive,
où l’inhibiteur peut être le glyphosate désherbant (Roundup).
1C-1D-2B-2F-3A-3E
QCM n°11: a, d
a) VRAI : on v/Vm=Ya*Yb=(A/(Ka+A)) x (B/(Kb+B)). Comme [A] est saturante, Ya=1. Il reste alors à
remplacer v par (2/3)Vm et on trouve [B]=2Kb
b) FAUX : on remplace et on trouve v=(1/5)Vm
c) FAUX : les deux sites de liaison sont indépendants et ne s’influencent pas mutuellement
d) VRAI : il y a nécessité d’avoir l’état EAB pour que le substrat soit transformé
e) FAUX : La pente s’écrit cKa/Vm avec c=1+Kb/B. Donc si [B] ↑, c ↓ donc la pente diminue
QCM n°12 : e
a) FAUX : Le terme holoenzyme signifie qu'une enzyme travaille seule.
b) FAUX : Les co-enzymes sont des auxilliaires non protéiques .S'ils sont liés de façon non
covalente aux enzymes, on parle de co-facteur. Et s'ils sont liés de façon covalente, on parle de
groupement prosthétique.
c) FAUX : Un co-enzyme subit des modifications lors de la catalyse mais est restitué intact à la fin
de la réaction.
d) FAUX : Un co-enzyme donné peut servir à plusieurs familles d'enzymes.
e) VRAI: exemple : NO synthase : NADPH puis FAD puis FMN
QCM n°13 : a, c, e
b) FAUX : Elle est appelée apoenzyme. Le groupement prosthétique est le co-enzyme lié de façon
covalente à l'enzyme.
d) FAUX : Précurseurs inactifs.
QCM n°14: d, e
a)
b)
c)
d)
FAUX : Les formes réduites NADPH, NADH.
FAUX : Il est réversible.
FAUX: La vitamine K est liposoluble (vitamines liposolubles: A D E K)
VRAI: Attention, pas –COOH
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QCM n°15: a, c, e
b) FAUX : A partir d’Arginine.
d) FAUX : En intra-cellulaire.
QCM bonus n°1: a, c, e
a) VRAI : l’activité enzymatique de l’ADH contenue dans le foie de Jacob est de 10*30=300 UI.
C'est-à-dire que 300μmol de substrat sont transformés en une minute. En 7h (420 min), ce sont
300. 10-6 x420=0,126 mol de substrat qui sont transformés. On multiplie ce résultat par la masse
molaire de l’éthanol pour connaître le poids de substrat transformé : 0,126*46=5,8g. Son
alcoolémie est alors de c=m/V=(2,6g/L x 6L – 5,8g)/6L=1,63 g/L
c) VRAI : pour connaître l’activité moléculaire on prend l’activité spécifique qu’on multiplie par le
poids moléculaire de l’enzyme. Activité moléculaire en sec = 30.10-6x1000x50000=1500/min soit
25/sec
d) FAUX : ici nous est proposée une activité spécifique. L’activité enzymatique est de 300UI, ce qui
correspond bien à 5.10-6kat.
e) VRAI : v=(Vm*S)/(Km+S) Ici nous connaissons Km et S, c’est l’alcoolémie au réveil, mais il faut la
convertir en mol/L. C=1,63/46=35,4mM. On remplace les données connues dans l’équation et on
trouve v=0,97Vm
QCM bonus n°2 : b
a) FAUX : Piège simple attention, P1 tout comme P2 ne peut traverser les pores de la membrane
hémiperméable donc la concentration de P1 reste la même que celle de départ mais on peut
parler de concentration de P1 uniquement dans le compartiment 1
b) VRAI : Un peu de raisonnement ! A l’état initial, on introduit 100 mmol de Fe3+. Or à la fin il nous
reste 75 mmol (5x5x3), donc 25 mmol de Fe3+ ont été utilisés. La concentration initial de P2 est de
5mmol/l donc la quantité de matiere de P2 est de25 mmol. La protéine P2 possède deux sites de
fixations pour le fer ferrique donc seul 12,5 mmol de P2 ont été utilisés. La protéine est saturée a
50%, Y=0,5  transition allostérique
c) FAUX : la transferrine transporte le Fer ferrique !
d) FAUX : Attention ! Le kd d’une protéine allostérique varie !
e) FAUX : La calbindine transporte le Ca2+. Notez que P1 ne peut pas non plus être la transferrine
puisque la transferrine a deux sites indépendants (comportement non Michaelien)
QCM bonus n°3 : e
Loi d’Arrhénius : k= Ae-∆Ga/RT (Attention, il y a une coquille dans le cours)
On applique cette loi pour la réaction aux deux températures en n’oubliant pas de convertir en K !!!!
• k50=Ae-∆Ga/RT1
k50
• k25 = e-∆Ga/R (1/T2-1/T1)
•k25= Ae-∆Ga/RT2
A.N : k50 = e∆Ga/R (1/T2-1/T1)
K25
Ln3=-∆Ga/R (1/T2-1/T1)
∆Ga=35150J/mol = 35,1 kJ
e∆Ga/R (1/T2-1/T1) = 3
∆Ga= ln 3 x 8,31 / (1/298 - 1/323)
QCM bonus n°4: b, c, e
a) FAUX : C’est la biotine. La vitamine K est un facteur de carboxylation de protéines plasmatiques
impliquées dans la coagulation.
b) VRAI : Vitamine B6
d) FAUX : Lors de la dégradation des acides gras.
QCM bonus n°5: a, b, e
a) VRAI : Pellagre = maladie cutanée
c) FAUX : Acidurie méthyl-malonique.
d) FAUX : Une carence en vitamine B1 peut entrainer le béri béri avec atteinte myocardique.
2010-2011
Tutorat UE 1 - Séance n° 5 - Biochimie
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