Simone Granon James Sturgis mrs.fr. Biochimie Structurale 2.1

Transcription

1 Biochimie Structurale 2 Simone Granon sturgis@ibsm.cnrs mrs.fr 1

2 Biochimie Structurale 2 La Biochimie Cellulaire (4+2) Le métabolisme Le couplage Les Protéines Structure et Purification Les Enzymes Cinétique 2

3 Biochimie Structurale 2 Examen 3

4 Biochimie Structurale 1 Rappel Les molécules de la vie... Les petits Glucides - Nucléotides Acide Aminés - Acides Gras Vitamines - et autres Les grands Polysaccharides Nucléiques - Acides Protéines - Lipides 4

5 Biochimie Structurale 1 Rappel Les molécules de la vie... Les petits Glucides - Nucléotides Acide Aminés - Acides Gras Vitamines - et autres Les grands Polysaccharides Nucléiques - Acides Protéines - Lipides 5

6 Biochimie Structurale 1 Rappel Les molécules de la vie... Les petits Glucides - Nucléotides Acide Aminés - Acides Gras Vitamines - et autres Les grands Polysaccharides Nucléiques - Acides Protéines - Lipides 6

7 Biochimie Structurale 1 Rappel Les molécules de la vie... Les petits Glucides - Nucléotides Acide Aminés - Acides Gras Vitamines - et autres Les grands Polysaccharides Nucléiques - Acides Protéines - Lipides 7

8 Biochimie Structurale 1 Rappel Les molécules de la vie... Les petits Glucides - Nucléotides Acide Aminés - Acides Gras Vitamines - et autres Les grands Polysaccharides Nucléiques - Acides Protéines - Lipides Pyridoxal Vitamine B6 8

9 Biochimie Structurale 1 Rappel Les molécules de la vie... Les petits Glucides - Nucléotides Acide Aminés - Acides Gras Vitamines - et autres Les grands Polysaccharides Nucléiques - Acides Protéines - Lipides 9

10 Biochimie Structurale 2 La dynamique des molécules de la vie... Les conversions Les cinétiques Les catalyseurs 10

11 Les Conversions biologiques Sucre (maltose/saccharose ou amidon) + Eau + Levure 11

12 Les Conversions biologiques Sucre (maltose/saccharose ou amidon) + Eau + Levure 12

13 Les Conversions biologiques Sucre (maltose/saccharose ou amidon) + Eau + Levure 13

14 La chimie biologique Sucre (maltose/saccarose ou amidon) + Eau + Levure Maltose Saccarose Levure et eau Amidon 14

15 ... et si on regardait dans le flacon? Une production de gas carbonique... et d'alcool Maltose Saccarose Amidon Levure et eau CO2 Danger Ethanol La chimie organique 15

16 ... et si on regardait dans le flacon? Les cellules qui se divisent Les levures qui croissent sur les glucides... Td environ 60 minutes....mais aussi Philip Meaden Heriot Watt University Edinburgh, Scotland and The MicrobeLibrary 16

17 ... et si on regardait dans le flacon? Une témperature qui augmente La maîtrise de ceci est important pour la qualité des vins et des bières......mais aussi 17

18 Une reaction chimique Glucide + levure > CO2 + éthanol + 2 x levure + chaleur 18

19 Production de Biomasse Glucide + levure > CO2 + éthanol + 2 x levure + chaleur 19

20 Couplage de Réactions D'une part: Utilisation du glucide comme fioul pour la cellule et production des déchets (Ethanol et Gas carbonique) D'autre part: Production de nouvelles cellules avec l'énergie derivée de l'utilisation du fioul. Deux processus couplés 20

21 Couplage de Réactions Catabolisme Utilisation de glucide comme fioul pour la cellule et production des déchets (Ethanol et Gas carbonique) Anabolisme Production de nouvelles cellules avec l'énergie derivée de l'utilisation du fioul. Deux processus couplés Métabolisme 21

22 ... et si on tue les cellules? Glucose + levure > CO2 + éthanol + 2 x levure + chaleur Glucose + levure (mort) > CO2 + éthanol + levure (mort) + 2 x chaleur Experience ancienne ( Hans et Eduard Buchner en 1897, poussée plus loin par Harden et Young en 1905 ) Le catabolisme est toujours possible Le métabolisme est de reglé. Le couplage entre anabolisme et catabolisme conserve l'énergie. Les composants du suc de levure sont capable de faire la chimie. 22

23 Catalystes Enzymes Les composants du suc de levure capable de catalyser les réactions chimiques sont les enzymes Ce sont des protéines souvent avec des cofacteurs ou co enzymes. Certaines protéines sont des catalystes impressionants 23

24 Liens entre Anabolisme et Catbolisme Catabolisme Anabolisme Petites molécules ATP NAD(P)H Utilisation de fiouls Fabrication des molécules de la vie 24

25 ATP l'argent comptant de la cellule C'est quoi cette molécule? Pourquoi est elle si utile? Comment est stockée l'énergie? 25

26 ATP l'argent comptant de la cellule C'est quoi cette molécule? Pourquoi elle est si utile? Comment est stockée l'énergie? 26

27 ATP l'argent comptant de la cellule C'est quoi cette molécule? Pourquoi elle est si utile? Comment est stockée l'énergie? ADP~P 27

28 ATP l'argent comptant de la cellule C'est un véritable argent pour la cellule ADP + H+ + Pi ATP + H2O G ' = 29,2 kj mol 1 28

29 Couplage et thermodynamique Le couplage d'une réaction favorable avec une réaction défavorable rend la réaction défavorable possible. A B 1er réaction favorable A >B C D 2ème réaction favorable C >D 29

30 Couplage et thermodynamique Le couplage d'une réaction favorable avec une réaction défavorable rend la réaction défavorable possible. A B 1er réaction favorable A >B D C 2ème réaction défavorable D >C 30

31 Couplage et thermodynamique Le couplage d'une réaction favorable avec une réaction défavorable rend la réaction défavorable possible. A B 1er réaction favorable A >B D C 2ème réaction défavorable D >C A + D B + C Les deux réactions couplées 31

32 ATP et couplage Le couplage d'une réaction favorable avec une réaction défavorable rend la réaction défavorable possible. Glucide Ethanol + CO2 1er réaction favorable A >B ADP + Pi ATP 2ème réaction défavorable D >C Glucide + ADP +Pi Ethanol + ATP + CO2 Les deux réactions couplées 32

33 ATP et couplage Catabolisme Le couplage d'une réaction favorable avec une réaction défavorable rend la réaction défavorable possible. Macromolécules Petites molécules 1er réaction favorable A >B ADP + Pi ATP 2ème réaction défavorable D >C Macromolécules + ADP + Pi Petites molécules + ATP Les deux réactions couplées 33

34 ATP et couplage Anabolisme Le couplage d'une réaction favorable avec une réaction défavorable rend la réaction défavorable possible. Petites molécules Macromolécules 1er réaction favorable A >B ADP + Pi ATP 2ème réaction défavorable D >C Petites molécules + ATP Macromolécules + ADP + Pi Les deux réactions couplées 34

35 NAD(P)H le pouvoir réducteur C'est quoi cette molécule? Pourquoi elle est si utile? 35

36 NAD(P)H le pouvoir réducteur C'est quoi cette molécule? Pourquoi elle est si utile? 36

37 Les ARN et l'origine de la vie et autres... 37

38 Les ARN et l'origine de la vie Hammerhead ribozyme... les ARN sont capable à la fois de catalyser des réactions complexes et de stocker l'information génétique... Les protéines et ADN's sont superflus! 38

39 Les ARN et l'origine de la vie Le ribosome lui même n'est rien q'un grand ribozyme... En effet toute la synthèse des liaisons peptidiques est faite par les ARN... 39

40 Les ARN et l'origine de la vie... et les co facteurs ne sont que des restes des ARN ou des bases modifiées qui sont indispensables pour les réactions catalysées... ATP NAD(H) FAD Thiamine Pyridoxal Biotine etc... 40

41 Les ARN et l'origine de la vie... et les co facteurs ne sont que des restes des ARN ou des bases modifiées qui sont indispensables pour les réactions catalysées... ATP NAD(H) FAD Thiamine Pyridoxal Biotine etc... 41

42 Les ARN et l'origine de la vie... et les co facteurs ne sont que des restes des ARN ou des bases modifiées qui sont indispensables pour les réactions catalysées... ATP NAD(H) FAD Thiamine Pyridoxal Biotine etc... 42

43 Les ARN et l'origine de la vie... et les co facteurs ne sont que des restes des ARN ou des bases modifiées qui sont indispensables pour les réactions catalysées... ATP NAD(H) FAD Thiamine Pyridoxal Biotine etc... 43

44 Les ARN et l'origine de la vie... et les co facteurs ne sont que des restes des ARN ou des bases modifiées qui sont indispensables pour les réactions catalysées... ATP NAD(H) FAD Thiamine Pyridoxal Biotine etc... 44