Thème 3: CORPS HUMAIN ET SANTE. Glycémie et Diabète

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1 Thème 3: CORPS HUMAIN ET SANTE Glycémie et Diabète

2 Rappels La plupart des aliments que nous absorbons sont transformés en nutriments par des actions mécaniques (mastication) et chimiques (grâce aux enzymes digestives), puis absorbés au niveau de l intestin grêle.

3 Introduction Chapitre 6 : Le rôle des enzymes dans la digestion des glucides L alimentation permet d apporter de la matière organique aux cellules. Les macromolécules alimentaires sont transformées en nutriments lors de la digestion sous l action notamment d enzymes. La digestion des glucides produit du glucose capable de passer dans le sang au niveau de l intestin grêle.

4 Les glucides alimentaires Groupe de molécules organiques composées de Carbone, Hydrogène et Oxygène. Glucides simples (ou oses): glucose (C 6 H 12 O 6 ), fructose. Glucides complexes: Diholosides: formés de 2 oses (saccharose, lactose, maltose); Polyholosides: constitués d un grand nombre de glucose (amidon et glycogène). Amidon

5 Problématique Comment les enzymes permettent-elles de passer de glucides complexes à des glucides simples? I. LES ENZYMES, DES CATALYSEURS BIOLOGIQUES TP12: Comparaison catalyse chimique et enzymatique de l amidon (rôle de la Température et du ph)

6 LES ENZYMES, DES CATALYSEURS BIOLOGIQUES 1. Mise en évidence du rôle catalytique des enzymes Les enzymes sont des catalyseurs* biologiques: ce sont des protéines qui accélèrent les réactions chimiques chez les êtres vivants et les rendent ainsi réalisables à des vitesses compatibles avec la vie. Elles agissent à faible dose et se retrouvent intactes en fin de réaction. Exemple de l hydrolyse de l amidon en glucose: Amidon Eau + Amylase Maltose Eau + Maltase Glucose 2(C 6 H 10 O 5 ) n n H 2 0 n C 12 H 22 O 11 n H 2 0 2n C 6 H 12 O 6 *Catalyseur: substance qui, à faible dose, augmente la vitesse d'une réaction chimique sans être consommée (n apparaît donc pas dans l équation-bilan).

7 LES ENZYMES, DES CATALYSEURS BIOLOGIQUES 2. Une activité enzymatique qui dépend du milieu La quasi-totalité des enzymes sont des protéines qui nécessitent des conditions particulières de température (entre 37 et 40 C) et de ph (ph neutre pour l amylase salivaire, ph acide pour la pepsine gastrique) pour fonctionner de manière optimum.

8 LES ENZYMES, DES CATALYSEURS SPÉCIFIQUES Il existe 4585 enzymes différentes dans le corps humain, résultats de l expression de notre génome. Comment expliquer la grande diversité des enzymes dans notre organisme? II. LES ENZYMES, DES CATALYSEURS SPÉCIFIQUES 1. Une double spécificité : action et substrat TP13: Spécificité de réaction et de substrat

9 Diversité des enzymes On peut classer les enzymes en six catégories suivant la réaction biochimique qu'elles réalisent : les oxydoréductases, qui catalysent des réactions d'oxydoréduction; les transférases, qui transfèrent un groupement fonctionnel d'une molécule à l'autre; les hydrolases, qui hydrolysent des liaisons chimiques; les lyases, qui rompent des liaisons mais en produisent de nouvelles simultanément; les isomérases, qui réarrangent les groupements fonctionnels d'une molécule pour former des isomères; les ligases ou synthétases, qui permettent la jonction de deux molécules.

10 LES ENZYMES, DES CATALYSEURS SPECIFIQUES Chaque enzyme n agit que sur un substrat donné et ne catalyse qu un seul type de réaction. Par exemple, la saccharase ne catalyse que l hydrolyse du saccharose; la lactase que l hydrolyse du lactose. Spé SVT: L ATP synthétase ne catalyse que la jonction d un ADP à un Pi pour former un ATP.

11 LES ENZYMES, DES CATALYSEURS SPECIFIQUES 2. L origine de cette double spécificité : l importance du site actif TP14: Le site actif des enzymes La double spécificité des enzymes résulte de l existence d un site actif dans la protéine : ce site, formé d une séquence précise d acides aminés, présente une complémentarité de forme stricte avec le substrat, et n autorise que ce dernier à s associer avec l enzyme. C est la formation de ce complexe enzymesubstrat qui permet ensuite la transformation accélérée du substrat en produit. E + S ES E + P Enzyme Substrat Complexe enzyme-substrat Produit

12 Catalyse enzymatique

13 La cinétique enzymatique III. LES FACTEURS INFLUENÇANT L EFFICACITÉ DE LA CATALYSE ENZYMATIQUE La vitesse de la catalyse enzymatique (=cinétique) augmente avec la concentration en enzyme et/ou en substrat (car augmente la probabilité de rencontre entre l enzyme et son substrat). L efficacité d une enzyme peut être altérée par un changement de forme, notamment au niveau du site actif, à cause : - d une modification des conditions de température et/ou de ph; - d une mutation du gène de l enzyme;

14 CONCLUSION Conclusion Dans le cas de la digestion des glucides, les enzymes sont des hydrolases et permettent l apport de glucose dans le sang, première étape de la régulation de la glycémie.