Remerciez-le!

Remerciez @Admin pour avoir partagé cet document gratuitement, de la manière la plus simple, en partageant sur les réseaux sociaux.

04/02/2021 Sans document Sans calculatrice Examen de Catalyse Enzymatique (1h30

04/02/2021 Sans document Sans calculatrice Examen de Catalyse Enzymatique (1h30) Master 2 Chimie – 1ère session Exercice 1 : Un article très récent décrit une méthode bactérienne de dégradation des phtalates publiée dans Environmental Pollution, Volume 273, 15 March 2021, 116461. Il s’intitule « An efficient phthalate ester-degrading Bacillus subtilis: Degradation kinetics, metabolic pathway, and catalytic mechanism of the key enzyme” et est signé de Youqiang Xu, Xiao Liu, Jingrong Zhao, Huiqin Huang, Mengqin Wu, Xiuting Li, Weiwei Li, Xiaotao Sun, Baoguo Sun. 1) Voici les interactions observées par modélisation moléculaire entre le diisobutyl phtalate et l’enzyme GTW28_17760. Identifier chaque interaction précisément en matérialisant précisément les atomes impliqués dans l’enzyme à pH physiologique. Justifier Données : Leucine Les auteurs ont identifié les différentes étapes de la dégradation (ci-contre). Nous allons seulement nous intéresser à la réaction catalysée par l’hydrolase au début du processus. Alanine Glycine Histidine (pKaR 6,0) Tyrosine (pKaR 10,07) Serine Acide Glutamique (pKaR = 4,25) 2) A quelle catégorie d’hydrolase cette enzyme est-elle associée ? 3) Sachant que la sérine est l’acide aminé clé de la catalyse de cette réaction d’hydrolyse, proposer un mécanisme enzymatique pour cette réaction. Exercice 2 : La réaction de déphosphorylation suivante a été utilisée comme modèle dans J Chem Educ 2011, 88, 1336– 1339, pour étudier l’activité de la phosphatase alcaline de bœuf (APase, EC 3.1.3.1) fournie par Sigma. Les graphiques suivant ont été fournis par l’auteur. Velocity dependence on substrate concentration with 1.1 μg/mL enzyme, 0-10.0 mM substrate (diamond), plus 1.2 mM phosphate inhibitor (square), in 1.0MTris, pH 10.0. The reaction was monitored at 410 nm for production of the p-nitrophenolate ion. 1) Expliquer la ou les expérimentations conduisant à ces résultats. Quelle est l’intérêt de la représentation B ? 2) Quel est l’intérêt de travailler dans le tampon Tris 1M pH10 ? 3) Déterminer approximativement les Km et Vm de l’enzyme. Expliquer votre méthode. 4) Après avoir identifié l’inhibiteur, indiquer quel type d’inhibition est observé ici. 5) Déterminer approximativement le Kmapp en présence de cet inhibiteur. Exercice 3 L’article J. Phys. Chem. B 2010, 114, 24, 8221–8227 publié par Bose et al. est illustré par le schéma (1) d’une transformation de la cellulose alors que le schéma (2) décrit une valorisation du glucose en HMF. NB : HEMA = tris-(2-hydroxyethyl)methylammonium methylsulfate 1) Quel est l’intérêt d’utiliser la cellulose pour produire du glucose ? 2) L’hydrolyse enzymatique de la cellulose par une cellulase n’est pas triviale. Expliquer. 3) L’enzyme catalyse cette réaction dans un milieu différent d’un tampon. De quoi s’agit-il ? Quel est l’intérêt de travailler dans ce milieu plutôt qu’en milieu aqueux ? 4) Quelle est la principale voie de valorisation industrielle du glucose aujourd’hui ? Le glucose est ici isomérisé en fructose puis deshydraté one pot en HMF. L’isomérisation est assimilable au mécanisme de l’aldose, cétose isomérase transformant l’α-hydroxy aldéhyde en β céto-alcool. CHO H OH R CH2OH O R R= polyol de la chaine saccharidique 5) Sachant que l’isomérase réagit sur le 2R aldose en transférant un H sur la face re-re du enediol, écrire le mécanisme probable. L’H transféré sera-t-il pro R ou pro S ? Le HMF peut ensuite être oxydé en acide Furan-2,5-dicarboxylique, monomère employé dans la fabrication de bioplastique (ACS Catal. 2015, 5(3), 1833 et Angewandte Chemie Int Ed 2014, 53(25), 6515). 6) Compléter l’équation bilan et proposer un mécanisme réactionnel de la réaction suivante catalysée par la 5- HMF oxydase en présence d’eau marquée. 7) Pourquoi utiliser de l’eau marquée à l’oxygène 18 plutôt que D2O pour élucider le mécanisme ? 8) Quel est le rôle du FAD ? 9) Combien de FAD sont transformés au cours de cette réaction ? Pour une application industrielle viable, qu’est- il nécessaire de mettre en place ? Décrire une voie peu coûteuse pour cette mise en place. (2) ACS Catal. 2014, 4, 7, 2165–2168 (1) uploads/Finance/ examen-catalyse-enzymatique-2020-2021.pdf