Cours (27h)A - ENZYMOLOGIE (12h): La cinétique Michaelienne
- vocabulaire
- notion de reconnaissance enzyme-substrat: modèles clé-serrure et ajustement induit et spécificité de la réaction enzymatique
- classification des enzymes: Enzyme Commission number (code EC).
- détermination de la vitesse d'une réaction: notion de vitesse initiale
- cinétique chimique: réaction d'ordre 0 et d'ordre 1
- cinétique d'une réaction enzymatique à un seul substrat: le modèle de Michaelis-Menten dans l'hypothèse de l'équilbre rapide et dans l'hypothèse de l'état stationnaire
- equation de vitesse de Michaelis-Menten et représentations graphiques associées: représentation directe, représenations de Lineweaver et Burk, d'Eadie-Hofstee et de Hanes-Woolf. Détermination des paramètres cinétiques: KM , Vm et kcat
- signification de KM , Vm et kcat et détermination de l'activité spécifique
- influence de la température et du pH sur la vitesse de réaction
- description des inhibiteurs réversibles: Inhibition compétitive, non compétitive et incompétitive. Effet de l'inhibiteur sur les paramètres cinétiques apparents. Définition et détermination de KI et de l'IC50
- présenation des enzymes a plusieurs substrat et des enzymes allostériques (notion de cooperativité)
- utilisation des enzymes en analyse biochimique: dosage de métabolites en point final ou en cinétique
- exemples d'applications industrielles des enzymes.
B - BIOENERGETIQUE (3h)
- notion de thermodynamique: l'énergie libre de Gibbs, conditions standards, spontanéité d'une réaction (réactions endergoniques et exergoniques)
- équilibre chimique et constante d'équilibre
- réaction d'oxydoreduction: potentiels electrochimiques
- liaisons chimiques énergétiques
- présentation du transport d'élctrons et de protons dans la chaîne respiratoire couplé à la phosphorilation oxydative: couplage chimio-osmotique de Mitchell
C - METABOLISME (12h) : Etude des grandes voies métaboliques
- compartimentation cellulaire
- métabolisme du glucose (glycolyse ) et des principaux hexoses
- carrefour métabolique du pyruvate
- cycle de Krebs (cycle de l'acide citrique)
- β -oxydation et biosynthèse des acides gras
- réactions de transaminations et métabolisme de quelques acides aminés.
- néoglucogènèse
- vue d'ensemble du métabolisme
2- Travaux dirigés (18h)Exercices d'applications illustrant les différents thèmes abordés dans le cours: détermination de constantes cinétiques, représentations graphiques, calcul de rendements en ATP...3- Travaux pratiques (13,5 h)
A - La Phosphatase alcaline (Enzymologie)
Etude de l'influence de la concentration de substrat et de la concentration d'enzyme sur la vitesse de réaction: détermination par représentation linéaire des paramètres cinétiques KM, Vm, kcat et de l'activité spécifique.
B - La Lactate déshydrogénase (Purification)
Purification par chromatographie d'affinité et caractérisation d'une lactate déshydrogenase: mesure d'activité et quantification de la quantité de protéines par la méthode de Bradford, calcul de l'activité spécifique et de l'activité totale, détermination du taux et du rendement de purification.
C - Oxygraphie (Métabolisme)
Etude de la chaîne respiratoire par mesure de la vitesse de consommation d'oxygène (oxygraphie): mise en évidence du couplage chimioosmotique de Mitchell, détermination des paramètres P/O et RCR, détermination de la cible de certains inhibiteurs de la chaine respiratoire
