Analyse enzymatique

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QU'EST-CE QUE L'ANALYSE ENZYMATIQUE ? L'analyse enzymatique ou "analyse enzymatique", dans le sérum sanguin, est la mesure de l'activité de l'enzyme spécifique dans un échantillon de sérum sanguin, généralement pour identifier une maladie. Il est également vital pour l'étude de la cinétique enzymatique et de l'inhibition enzymatique. UNITÉ DE MESURE La quantité (concentration) d'une enzyme… En savoir plus

Analyse enzymatique

QU'EST-CE QUE L'ANALYSE ENZYMATIQUE ?

L'analyse enzymatique ou "analyse enzymatique", dans le sérum sanguin, est la mesure de l'activité de l'enzyme spécifique dans un échantillon de sérum sanguin, généralement pour identifier une maladie. Il est également vital pour l'étude de la cinétique enzymatique et de l'inhibition enzymatique.

UNITÉ DE MESURE

La quantité (concentration) d'une enzyme dans une réaction donnée (activité enzymatique) peut être exprimée en quantités molaires, comme c'est le cas avec tout autre produit chimique, ou en termes d'activité en unités enzymatiques.

L'activité des enzymes (appelée «activité enzymatique») peut être évaluée en fonction de (ou basée sur) la quantité de substrat qu'elle peut convertir dans une période spécifique, qui dépend généralement de conditions spécifiées.

Activité enzymatique = moles de substrats converties par unité de temps = taux × volume de réaction. 

L'unité SI de l'activité enzymatique est connue sous le nom de Katal.

1 Katal = 1mol/s.

Parce qu'une unité Katal est d'une taille alarmante, une valeur plus pratique et couramment utilisée est :

Unité enzymatique (U) = 1 micromole/min.

1 unité enzymatique = 16.67 nanokatals (environ).

L'activité enzymatique reflétée dans Katal fait généralement référence à celle du substrat cible naturel potentiel sur lequel l'enzyme est supposée agir. De plus, l'activité enzymatique peut être donnée comme celle de certains substrats standardisés, comme la gélatine, et mesurée en unités de digestion de la gélatine (GDU), ou protéines du lait, et mesurée en unités de coagulation du lait (MCU). 

Ces unités GDU et MCU sont basées sur la vitesse à laquelle un gramme de l'enzyme va digérer la gélatine ou la protéine du lait, respectivement.

1 GDU = 1.5 MCU (environ).

Il convient de noter qu'une quantité accrue de substrat entraînera une augmentation correspondante de la vitesse de réaction enzymatique jusqu'à ce qu'un pic soit atteint où une augmentation supplémentaire de la quantité de substrat ne modifiera pas la vitesse de réaction, mais la vitesse de réaction se stabilisera. parce que le nombre de sites actifs disponibles est resté constant ; un point de saturation.

L'activité spécifique d'une enzyme est l'activité d'une enzyme par milligramme de protéine totale (exprimée en micromole par minute par milligramme). L'activité spécifique est une autre unité commune et donne une mesure de la pureté enzymatique dans le mélange. 

L'activité spécifique correspond aux micromoles de produit formées par une enzyme dans un laps de temps donné (minutes) dans des conditions données par milligramme de protéines totales. Il est égal à la vitesse de réaction multipliée par le volume de réaction divisé par le gâchis de protéines totales. 

L'unité SI pour l'activité spéciale est Katal/kg, mais une unité plus pratique est la micromole/mg × min. L'activité spécifique est généralement constante pour une enzyme pure.

Des erreurs peuvent provenir de différences dans les lots de culture et/ou d'enzymes mal repliées et de problèmes similaires. Un processus de titrage de site actif peut être effectué pour éliminer ces erreurs. Il s'agit d'une mesure de la quantité d'enzyme active. L'activité spécifique doit alors être exprimée en micromole/mg × min d'enzyme active. 

Ayant connu le poids moléculaire de l'enzyme, le chiffre d'affaires, ou micromole produit par seconde par micromole d'enzyme active, peut être calculé à partir de l'activité spécifique. Le nombre de renouvellement donne le nombre de fois que chaque molécule d'enzyme effectue son cycle catalytique par seconde.

MÉTHODES D'ANALYSE ENZYMATIQUE

Différentes méthodes d'analyse enzymatique sont utilisées pour mesurer les concentrations de substrats et de produits existants et de nombreuses enzymes peuvent être analysées à l'aide de différentes méthodes.

Les réactions catalysées par des enzymes peuvent être étudiées à l'aide des types d'expériences.

  • Expériences de taux initial

Lorsqu'une enzyme est mélangée avec un grand excès de substrat, l'intermédiaire enzyme-substrat s'accumule dans un transitoire initial rapide. Ensuite, la réaction s'abstient de la cinétique à l'état d'équilibre dans laquelle les intermédiaires enzyme-substrat restent approximativement constants dans le temps et la vitesse de réaction change relativement lentement.

  • Expériences de courbe de progression

Ici, les paramètres cinétiques sont déterminés à partir d'expressions de la concentration d'espèces en fonction du temps. Les expériences de courbe de progression sont moins courantes maintenant.

  • Expériences de cinétique transitoire

Dans cette expérience, le comportement de la réaction est suivi pendant le transitoire rapide initial lorsque l'intermédiaire atteint la période de cinétique à l'état d'équilibre. L'expérience est trop difficile à réaliser car elle nécessite des techniques spécialisées. Ce n'est pas populaire.

  • Expériences de relaxation

Un mélange d'équilibre d'enzyme, de substrat et de produit est perturbé, par exemple par la température, la pression, le saut de pH, et seul le retour à l'équilibre est surveillé. Il est insensible aux détails mécanistes et n'est donc généralement pas utilisé.

FACTEURS QUI AFFECTENT L'ACTIVITÉ ENZYMATIQUE

Certains facteurs physiques affectent l'activité enzymatique. Ceux-ci inclus:

  • Température.

Les enzymes résistent bien à des températures spécifiques. À basse température, le nombre de collisions réussies entre l'enzyme et le substrat est réduit en raison du mouvement moléculaire réduit. La réaction est lente. 

Notre corps humain est à une température contrôlée de 37°C. À cette température, nos enzymes corporelles fonctionnent mieux. Cependant, ce n'est pas vrai de nos enzymes corporelles dans tous les organismes. Des températures plus élevées perturbent la forme de la taille active, réduisant ainsi son activité ou l'empêchant de fonctionner. 

L'enzyme se dénature (perd sa nature d'origine), Les protéines sont des chaînes torsadées de molécules d'acides aminés dans la chaîne, avec des températures élevées, ces forces sont brisées et l'enzyme, y compris son site actif, va changer de forme. Avec ce développement, le substrat ne s'adapte plus, la vitesse de réaction sera affectée ou la réaction s'arrêtera.

  • pH environnemental

Les enzymes sont également affectées par le ph. Changer le pH de son environnement modifiera également la forme du site actif d'une enzyme. 

De nombreux acides aminés dans une molécule d'enzyme portent un changement (positif ou négatif), au sein de la molécule d'enzyme. Les acides aminés chargés positivement et négativement vont attirer (c'est ce qui contribue au repliement de la molécule enzymatique, à sa forme et à la forme de leur site actif) une modification du pH. 

Cela affectera également les charges sur les molécules d'acides aminés, les acides aminés qui s'attirent peuvent ne plus être, deuxièmement, la forme des enzymes, ainsi que son site actif, va changer, l'extrémité du pH dénature également les enzymes, les changements peut être permanent ou non. 

Les enzymes agissent à la fois à l'intérieur et à l'extérieur des cellules, dans le système digestif où le pH cellulaire se situe entre 7.0 pH et 7.4 pH. Les enzymes cellulaires fonctionneront mieux dans cette plage de ph, mais différentes enzymes, qui ont un ph optimal différent. 

La séparation de l'acide chlorhydrique dicte le ph optimal dans l'estomac, tandis que le ph optimal dans le duodénum est produit par la sécrétion d'hydrogénocarbonate de sodium. 

Le pH optimal des autres enzymes du système digestif est :

    1. Protéase pancréatique (trypsine) 7.5 pH à 8.0 pH
    2. Protéase gastrique (pepsine) 1.5 pH à 2.0 pH
    3. Amylase salivaire 6.8pH
  • Concentration du substrat

Les enzymes fonctionnent mieux dans un milieu de substrat excessif. Lorsque la concentration du substrat augmente, l'activité de l'enzyme augmente. Cela signifie que plus de substrat peut être décomposé par l'enzyme en cas de plus grande disponibilité de substrat. 

Cependant, cette activité peut être entravée lorsqu'une pénurie d'enzyme s'installe, cela signifie que l'enzyme ne peut plus fonctionner plus rapidement même s'il y a beaucoup de substrats disponibles. Ainsi lorsque le nombre d'enzymes, plus aucun substrat ne peut être décomposé, A cette jonction, la concentration en enzyme est le facteur limitant ralentissant la réaction.

  • Concentration enzymatique

Lorsque la concentration des enzymes augmente, l'activité enzymatique augmente également. Cela signifie qu'à mesure que plus d'enzymes sont ajoutées, plus de substrat sera décomposé et, encore une fois, une augmentation de l'activité enzymatique dans certaines conditions peut être entravée. 

Lorsque la quantité d'enzyme disponible dépasse la quantité de substrat alors plus aucun substrat ne peut être dégradé, le contact du substrat est épuisé, complètement consommé, la concentration en substrat est le facteur limitant ralentissant la réaction.

CONCLUSION

L'analyse enzymatique est basée sur la mesure de la vitesse à laquelle une quantité donnée d'enzymes interagira avec un substrat pour donner un produit. 

Des exemples sont des protéines spécialisées et des catalyseurs biologiques responsables de l'activation des réactions chimiques dans les cellules. Ils effectuent des réactions chimiques étonnamment, à un rythme élevé dans les conditions douces de température, de pH et de pression des cellules. Leur activité est d'une efficacité et d'une spécificité remarquables. 

Ils fonctionnent en utilisant les sites actifs, un endroit spécifique où les substrats sont liés, dans le complexe enzyme-substrat. L'activité enzymatique est déterminée en mesurant le nombre de produits formés ou de substrat consommé dans une réaction en un temps donné. Les substrats sont les substances sur lesquelles agissent les enzymes.

FAQ

  • A quoi sert une analyse enzymatique ?

L'analyse enzymatique a deux objectifs différents, dont l'un est d'identifier une enzyme spécifique, de confirmer sa présence ou son absence dans un échantillon distinct, comme un organisme ou un tissu, ainsi que de déterminer la quantité d'enzymes dans l'échantillon donné.

  • Quels sont les trois facteurs des enzymes ?

Les enzymes aident à accélérer les réactions chimiques dans le corps humain. Ils se lient aux molécules (substrat) sur les sites actifs et les modifient de manière spécifique. Ils sont essentiels pour la digestion, la respiration, le fonctionnement musculaire et nerveux, etc., dans le système du corps humain.

  • Quelle est l'activité enzymatique d'une enzyme ?

Activité enzymatique = moles de substrat converties par unité de temps = taux × volume de réaction.

  • Quelles sont les quatre choses qui peuvent affecter le fonctionnement des enzymes ?

Plusieurs facteurs affectent la vitesse à laquelle les réactions enzymatiques fonctionnent. Ceux-ci incluent la température, le pH, la concentration en enzyme et la concentration en substrat ; comme discuté plus tôt.

  • Quelles sont les caractéristiques des enzymes ?

Les enzymes sont hautement spécifiques pour un substrat particulier. Ils restent également inchangés lors de chaque réaction ultérieure. De plus, ils sont très efficaces, catalysant environ 1 molécule de substrat sur 10,000 XNUMX par seconde. Enfin, ils n'affectent pas la constante d'équilibre ; K