A7 - Le mode d'action des enzymes
Les enzymes sont des biocatalyseurs. La fonction catalytique est assurée par la présence d’un site actif spécifique du substrat. La fixation du substrat sur l’enzyme permet une augmentation considérable de la vitesse de réaction.
Objectif : On cherche à comprendre le mode d’action des enzymes.
A – L’influence de la concentration en substrat sur l’activité enzymatique
La luco-oxydase catalyse la réaction d’oxydation suivante :
C6H12O6 + ½ O2 à C6H12O7
lucose + dioxygène à acide gluconique
Ainsi, pour évaluer son action sur le substrat, on mesure l’évolution de la concentration en O2 grâce à un dispositif d’Expérimentation Assistée par Ordinateur (ExAO) et une sonde à dioxygène. On dispose d’une solution d’enzyme (mL de solution de glucose à 1 g/L.
5 – Ajouter le turbulent, fermer la cuve et mettre en route l’agitateur.
6 - Introduire doucement la sonde oxymétrique (sans piéger d’air ni coincer le turbulent).
7 – Attendre 30 secondes afin que la mesure se stabilise.
8 – Démarrer l’enregistrement (feu vert).
9 – A t = 30 secondes, injecter 0,2 gluco-oxydase (faire le zéro dans la seringue) et repérer cet instant sur l’écran en appuyant sur la barre d’espace du clavier de l’ordinateur.
10 – A la fin de la mesure, vider et bien rincer le matériel (attention au turbulent !) et commencer une nouvelle mesure avec une autre concentration de glucose, en superposant la courbe suivante.
1) Calculez (graphiquement ou mathématiquement) la vitesse initiale de chaque réaction c’est-à-dire la quantité de produit (O2) formé au début de la réaction en mg/L/sec. Elle correspond à la pente de chaque courbe après l’injection.
METHODE : Livre p 136.
Notez les valeurs dans le tableau ci-dessous.
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Mesure |
1 |
2 |
3 |
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Concentration de glucose (g/L) |
1 |
2 |
10 |
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Vitesse initiale de la réaction |
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2) Tracez la courbe Vi = f ([glucose]) qui représente la vitesse d’action de l’enzyme en fonction de la concentration en substrat (glucose).
3) Formulez une hypothèse afin d’expliquer la vitesse d’une réaction en fonction de la concentration en substrat.
B – L’action d’une enzyme au cours d’une réaction
Sur la page d’accueil du logiciel, choisir « enzymo animation ».
Tester les paramètres proposés en faisant varier la concentration en substrat, puis recommencer en faisant varier la concentration en enzyme.
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4) Notez vos observations (je vois) et conclusions (j’en déduis).
Objectif atteint si :
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La mise en œuvre du protocole respecte les indications fournies (sonde, volumes, agitation, durée, injection de l’enzyme).
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Le résultat obtenu par la mise en œuvre du protocole est conforme à celui attendu.
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Le graphique Vi = f(S) comporte les éléments attendus sur un graphique (titre, axes légendés, échelle, soin, etc.).
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L’allure du graphique Vi = f(S) comporte deux parties remarquables (une aux plus faibles, une aux plus fortes concentrations).
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Le modèle d’action de la gluco-oxydase est utilisé pour expliquer les variations de Vi en fonction des différentes concentrations en glucose.
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L’évolution de Vi en fonction de la concentration en gluco-oxydase est utilisée pour valider l’existence d’une association entre enzyme et substrat au cours de la réaction.