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Première SVT Cours: Les enzymes, des biomolécules aux propriétés catalytiques 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. On peut classer les protéines issues de l'expression des gènes en deux catégories: les protéines de structure (matériaux de construction) et les protéines de fonction. Les enzymes sont des protéines de fonction qui interviennent dans les réactions chimiques au sein des cellules. C'est l'équipement enzymatique de la cellule issue de l'expression d'une partie du génome qui lui permet d'effectuer une fonction précise. C'est la différenciation cellulaire. A Le rôle des enzymes dans le métabolisme Les enzymes sont des biomolécules, c'est-à-dire des molécules synthétisées par les êtres vivants. Elles interviennent dans les réactions biochimiques qui se déroulent à l'intérieur d'un être vivant, donc dans le métabolisme.

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Le bon fonctionnement des enzymes est donc essentiel pour un bon métabolisme. Chaque cellule spécialisée possède un contenu enzymatique qui lui est propre et qui permet d'assurer ses fonctions et son métabolisme: les enzymes sont donc des marqueurs de la spécialisation des cellules. Mode d'action des enzymes La courbe présentant la concentration du produit en fonction du temps permet de calculer la vitesse initiale de la réaction enzymatique. La courbe présentant la vitesse initiale de la réaction enzymatique en fonction de la concentration en substrat présente un plateau pour les fortes concentrations de substrat (Vmax de l'enzyme). La réaction enzymatique ne peut pas être plus rapide, même en ajoutant du substrat. Cette Vmax indique que les enzymes sont toutes occupées par un substrat. Il y a donc une relation étroite entre enzyme et substrat par formation d'un complexe enzyme-substrat. Une région particulière de l'enzyme, le site actif, permet de former le complexe enzyme-substrat et de réaliser la catalyse.

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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.

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Elles permettent d'accélérer ces réactions chimiques: ce sont des biocatalyseurs. Le métabolisme est l'ensemble des réactions biochimiques qui se déroulent à l'intérieur d'un être vivant pour lui permettre de se maintenir en vie, de se reproduire, de se développer et de répondre aux stimuli de son environnement. On distingue deux types de réactions biochimiques: le démontage (catabolisme); l'assemblage (anabolisme) de molécules. Les enzymes interviennent dans ces réactions biochimiques. Les enzymes sont des catalyseurs très efficaces. La durée de la réaction est de 0, 001 s. B Le mode d'action des enzymes Une enzyme catalyse la transformation d'un substrat (S) en produit (P). La catalyse désigne le phénomène d'accélération d'une réaction chimique. Le substrat désigne une molécule qui subit une réaction biochimique catalysée par une enzyme. Le produit est la molécule issue d'une réaction biochimique catalysée par une enzyme. \text{E} + \text{S}\ce{->}\text{E} - \text{S}\ce{->}\text{E + P}\\\\\text{E = enzyme; S = substrat de la réaction; P = produit de la réaction} L'enzyme fixe le substrat sur un site particulier, le site actif.

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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.

B. Le mode d'action des enzymes – livre p88-89 a. Formation d'un complexe enzyme substrat L'action enzymatique se déroule en deux étapes: Nécessité d'un contact temporaire entre l'enzyme et son substrat: il y a formation du complexe enzyme- substrat (E+S ES) contact se fait au niveau du site actif qui présente deux zones: une zone de liaison constituée d'acides aminés présentant une complémentarité de forme avec le substrat; Une zone constituée d'acides aminés catalytiques permettant la transformation du substrat en produit. Activation catalytique de la réaction au sein du complexe ce qui conduit à la transformation du substrat en produit (ES E+P). complexe enzyme/substrat ↓ Le complexe est transitoire. L'enzyme se retrouve donc intacte à la fin de la réaction et peut interagir avec une nouvelle molécule de substrat. b. Vitesse de réaction enzymatique TP 9 Cinétique enzymatique On peut mesurer la vitesse à laquelle une enzyme agit: c'est la cinétique enzymatique. cinétique enzymatique → Pour cela, on mesure la quantité de produit formé [P] au cours du Temps: cette quantité est limitée par la quantité de substrat (on arrive à un plateau).

2. Serrez correctement les lacets. 3. Vérifiez deux points de confort importants: l'assise du talon et l'avant du pied en descente. 4. Levez-vous pour marcher chaussures aux pieds. 5. Essayez plusieurs tailles et plusieurs modèles. 6. Utilisez progressivement vos chaussures lors des premières randonnées pour les faire à votre pied. Le test d'imperméabilité réalisé sur ce modèle Nos chaussures sont testées en laboratoire selon 2 tests à la suite. Test 1: Nous testons l'efficacité de la membrane seule plongée dans l'eau sous pression d'air. Nous vérifions tout simplement l'absence de bulles à la surface comme pour une chambre à air percée. Chaussures en cuir, imperméables de trekking - contact®- MT100 TEX - F FORCLAZ | Decathlon. Test 2: Grâce à un bras mécanique simulant la marche, les chaussures complètes sont à moitié immergées dans l'eau et réalisent des milliers de flexions afin de vérifier que l'intérieur de la chaussure reste sec et donc imperméable. 5 niveaux d'imperméabilité Lors du test d'imperméabilité, nous testons 5 niveaux d'imperméabilité: - 2 000 flexions (environ 4 km, 30 min de marche) - 10 000 flexions (environ 10 km, 3 heures de marche) - 30 000 flexions (environ 15 km, 6 heures de marche) - 50 000 flexions (environ 20 km, 8 heures de marche) - 100 000 flexions (environ >20 km, 24 heures de marche)

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Conseils d'achat Essayer les deux chaussures, debout, avec les chaussettes utilisées pour la randonnée. Essayer plusieurs modèles, plusieurs tailles si besoin. Deux points de confort à vérifier: l'assise du talon (le talon ne décolle pas ou très peu) et l'avant du pied en descente (les orteils ne touchent pas le bout). Éviter tous points de compression lors de l'essayage. Chaussure tige haute en cuir - imperméable - crosscontact - ONTRAIL 100 - homme FORCLAZ | Decathlon. Ne pas hésiter à marcher dans le magasin. Utiliser progressivement vos chaussures lors des premières randonnées pour les faire à votre pied. Conseils d'entretien Utiliser une brosse pour nettoyer la chaussure et enlever les résidus de terre ou boue. Frotter avec la brosse toujours dans le même sens pour redonner l'aspect d'origine au nubuck. Sur une croûte de cuir, il n'est pas conseillé d'utilisé la crème nourrissante et la graisse waterproof. Cela n'est pas problématique en soi, mais viendrait modifier l'aspect esthétique de la chaussure.

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