Les phénotypes et les protéines

Résumé du document

Cours de première scientifique intitulé "Le phénotype dépend des protéines". Ce cours est réalisé grâce aux notes prises pendant les cours de Biologie. Il y est expliqué le rôle des protéines dans le phénotype et aussi l'etude d'une protéine spéciale : l'enzyme. Document avec schémas.

Extraits

[...] Pour un substrat donné, une enzyme ne peut catalyser qu'un seul type de réaction chimique. La nature des réactions chimiques constitue le critère essentiel de la classification des enzymes. Le complexe enzyme-substrat Il y a nécessité d'un contact entre l'enzyme et son substrat, ce contact s'effectue au niveau du site actif qui présente 2 zones : - une zone de liaison constituée d'acides aminés présentant une complémentarité de forme avec le substrat ; - une zone d'acides aminés présentant les propriétés de la catalyse. [...]

[...] Le complexe est donc transitoire et l'enzyme se retrouve intacte en fin de réaction. L'activité enzymatique se mesure expérimentalement en mesurant la vitesse de réaction catalysée. Cette vitesse est souvent évaluée grâce à la quantité de produit formée par μ (unité) de temps. On considère : - que la vitesse augmente avec la concentration initiale de substrat jusqu'à un palier (quand toutes les enzymes sont liées au substrat) ; - que la vitesse est proportionnelle à la concentration de l'enzyme. [...]

[...] II : La structure d'une protéine permet de réaliser des phénotypes alternatifs La structure d'une protéine Une protéine est une macromolécule qui peut présenter 4 structures : - la structure primaire : un enchainement simple d'acides aminés ; - la structure secondaire : la molécule se repli en hélice α et/ou β ou en boucle ; - structure tertiaire : des liaisons s'établissent entre les différents acides aminés : les liaisons covalentes, ce qui confère à la molécule une structure spatiale et la stabilise ; - structure quaternaire : certaines protéines sont constituées de sous- unités qui s'assemblent entre elles pour donner un aspect 3D ; Une protéine est un assemblage d'acides aminés liés entre eux par des liaisons peptidiques. La diversité des protéines est à l'origine des phénotypes. Le nombre et la séquence d'acides aminés et la structure de la protéine détermine sa nature. [...]

[...] III : Les enzymes, protéines essentielles du déterminisme du phénotype Ce sont des catalyseurs biologiques De nombreuses réactions cellulaires sont rendues possibles grâce aux enzymes : - la saccharase hydrolyse le saccharose - l'amylosynthétase synthétise l'amidon - Les enzymes accélèrent les réactions qui peuvent être très lentes. - Elles agissent à faible concentration. - Elles restent inchangées âpres la réaction. Ces 3 propriétés sont générales à toutes les enzymes. Elles ont une double spécificité a)Spécificité du substrat Le substrat est une molécule sur laquelle agit une enzyme : l'amylosynthétase a une spécificité de substrat sur le glucose-1-phosphate. La saccharase a une spécificité de substrat avec le saccharose, et la maltase reste dans la cellule. [...]

[...] Comment ces molécules contribuent à la diversité des phénotypes ? I : Un phénotype peut s'observer à plusieurs niveaux Cas exemple : la drépanocytose Au niveau de l'organisme : phénotype macroscopique Dans le cas de la drépanocytose, soit l'individu ne présente aucun symptôme de la pathologie ; on dit que l'individu est sain, soit il est malade, donc présente des signes cliniques comme l'anémie, crises douloureuses dans les articulations, fièvre, accidents viscéraux . Au niveau cellulaire : phénotype cellulaire Chez un individu sain, les hématies ont une forme biconcave. [...]