Première S, 2^ième partie : Du génotype au phénotype, relations avec l’environnement

ch5 : Les protéines, clefs de la biochimie
(J. Mirabaud)

I : Les enzymes
A : Les protéines enzymatiques sont des catalyseurs biologiques
p168 à 170 : Elles présentent la particularité de permettre des réactions chimiques à basse température, apportant l'énergie nécessaire (utilisation des liaison ~P). Comme tout catalyseur, l'enzyme est inchangée en fin de réaction.
p171 à 174 : Selon leur nature, les enzymes peuvent lyser ou synthétiser.
Chaque enzyme présente une double spécificité, spécificité d’action et de substrat. Les modalités de leur action reposent sur la formation du complexe temporaire enzyme-substrat, révélé historiquement par l’étude de la variation de la vitesse initiale de réaction en fonction de la concentration en substrat.
Cette double spécificité n'est pas toujours stricte : les espèces ayant un génotype variable, une réaction peut être catalysée par des enzymes différentes ou une enzyme peut catalyser des réactions différentes. L’activité de ces enzymes contribue à la réalisation des phénotypes.

B : La structure des enzymes conditionne leur activité
p182 : Les propriétés des enzymes dépendent de leur structure spatiale, qui peut être modifiée par des variations des conditions du milieu (pH, température, ions...) modifient leur activité. Ceci entraîne une certaine plasticité du phénotype.
p186 : Chaque enzyme possède un site actif complémentaire de forme avec la partie du substrat à modifier. Ce site comprend le site de reconnaissance où se lie le substrat spécifique et le site catalytique où se réalise la réaction chimique spécifique.
p188 : La structure spatiale est conditionnée par la séquence des acides aminés. Si l'ADN subit une mutation, la protéine sera différente. L'enzyme sera inefficace si elle est modifiée au niveau du site actif. Le phénotype macroscopique ou cellulaire sera altéré.
p184 : Des molécules de forme proche de celles du substrat peuvent présenter une forte affinité avec l'enzyme et se loger dans le site actif. Ces inhibiteurs empêchent (ou seulement ralentissent) la catalyse.

C : Chaînes de synthèse
p228 : Un phénotype macroscopique résulte de processus biologiques gouvernés par l’expression de plusieurs gènes : exemple du phénotype sexuel trigénique (commandé par 3 gènes). Un même phénotype peut alors correspondre à plusieurs génotypes : l'absence de produit final correspond à une interruption de la chaîne, quelque soit le niveau interrompu.

TP5c : logiciel enzymo, polycopié simulation de vitesse initiale (en fonction de ph, température, concentration, inhibiteur).
+Logiciel RASTOP polycopié structure spatiale des protéines