PREMIERE SVT THEME 1 chapitre 1.6 les enzymes

 PREMIERE SVT

THEME1

CHAPITRE 1.6 LES ENZYMES

TP: les enzymes ont un substrat spécifique

INTRODUCTION

Les protéines enzymatiques sont des catalyseurs de réactions chimiques spécifiques dans le métabolisme d’une cellule.

Protéine : polymère d'acides aminés dont la forme en 3 dimension dépend de la succession d'acides aminés et donc de la séquence du gène qui la code. C'est la structure tridimensionnelle de la protéine qui lui donne ses fonctions.

Catalyse : processus qui aboutit à modifier la cinétique d'une réaction chimique

Les enzymes sont des marqueurs de la différenciation cellulaire.

Nous avons vu depuis le début de l’année un certain nombre d’enzymes :

DNA polymérase

RNA polymérase

Lactase

Les enzymes agissent sur des substrats et forment des produits.

Une enzyme n’est pas consommée par la réaction.

Lactose + H2O + LACTASE → galactose (1) + glucose (2) + LACTASE

S        + S          + E → ES →P                       + P                    + E

(source wikipedia)
Pour digérer les sucres complexes de notre alimentation (amidon par exemple), nous avons besoin de les digérer par des enzymes pour qu’ils soient découpés en sous-unité que notre tube digestif peut assimiler (les faire passer du tube digestif dans notre sang au niveau de l’intestin grêle).

Les enzymes sont produites tout au long de notre tube digestif. (glandes salivaires, estomac, pancréas, intestins).

Nous cherchons à étudier leurs propriétés au travers de certaines expériences.

Nous avons ainsi récupéré les enzymes produites dans les glandes salivaires.

Nous voulons tester si elles permettent de digérer les sucres complexes de notre dernier repas des sushis accompagnés de salade.

Le riz est composé essentiellement d’amidon : un sucre complexe (polymère de glucose)

La salade est formée de cellules végétales (avec une paroi). La paroi des cellules végétales est formée d’un sucre complexe la cellulose (polymère de glucose)

L’Algue (Nori) est formée de cellules d’Algues Rouges (avec une paroi). La paroi des cellules d’Algues rouges est formée de cellulose et d’un sucre complexe l’agarose (polymère de sucres simples).

Nous dégustons donc des polymères de sucres simples. Cependant, nous ne pouvons assimiler que des sucres simples. Nous devons donc les découper avec des enzymes.

Question à résoudre : nos enzymes salivaires sont elles capables de découper les sucres complexes de notre sushi pour que nous puissions profiter en plus de la texture et de la saveur, des nutriments !!!

Comment faire ??

1. PROTOCOLE EXPERIMENTAL

matériel : ( A VERIFIER AVANT DE COMMENCER)

9 tubes a essais sur un portoir

1 pipette 3 mL pour l’enzyme salivaire

1 pipette 3mL pour l’amidon

1 pipette 3mL pour la cellulose

1 pipette 3mL pour l’agarose

une plaque à concavité pour réaliser des tests

solutions d’amidon, de glucose et d’agarose à 1g/L

Solution d’enzyme salivaire à 5g/L

Bain marie à 37°C (la digestion a lieu à la température de notre corps)

Bain marie à 70°C (au bureau)

Colorant spécifique des polymères de glucides (Eau iodée)

Colorant spécifique des glucides simples (liqueur de Fehling)

Chronomètre, feutre

Protections à avoir : BLOUSE LUNETTES GANTS NE JETER AUCUN REACTIF

PROTOCOLE : (bien respecter les étapes et marquer d’une crois les étapes réalisées correctement, noter vos erreurs éventuelles)

1. préparer 9 tubes à essais et les noter au feutre

-tube 1 : 3 mL de solution d’amidon

-tube 1E : 3 mL de solution d’amidon

-tube 2 : 3mL de solution de cellulose

-tube 2E : 3mL de solution de cellulose

-tube 3 : 3mL de solution d’agarose

-tube 3E : 3mL de solution d’agarose

-tube 4 : 3mL d’eau= Témoin

-tube 4E : 3 mL d’eau=Témoin

-tube 5 : 3mL de glucose= Témoin    

2. préparer votre plaque à concavité en indiquant les tubes 1 2 3 4 et les temps t=0 t= 30 minutes

3. Déposer quelques gouttes des tubes 1, 2, 3 et 4 dans les puits T=0

   Mettre quelques gouttes d'eau iodée dans chaque puits à t=0

4. Ajouter 3 mL d'enzymes salivaires dans chacun des tubes 1E 2E 3E et 4E

   lancer le chronomètre

   placer les tubes à 37 °C pendant 30 minutes (noter votre température si différente)

5. Faire un test à la liqueur de Fehling pour les tubes 1 2 3 et 4.

   -ajouter 0,5 mL (4 gouttes) de liqueur de Fehling dans chaque tube 1 2 3 4 et 5

   -faire chauffer au bain marie à 70°C pendant 1 à 2 minutes (retirer dès coloration)

   -noter les résultats

6. Après les 30 minutes :

   déposer quelques gouttes des tubes 1E 2E 3E et 4E sur la plaque à concavité dans les puits T= 30 minutes et ajouter quelques gouttes d'eau iodée dans chaque puits

7. Faire un test à la liqueur de Fehling pour les tubes 1E 2E 3E et 4E.

   -ajouter 0,5 mL de liqueur de Fehling dans chaque tube 1E 2E 3E 4 E

   -faire chauffer au bain marie à 70°C pendant 1 à 2 minutes (retirer dès coloration)

   -noter les résultats

RESULTATS

Représenter vos résultats sous la forme de votre choix (texte, tableau, schémas,…)

 

INTERPRETATION

Tirer des conclusions de vos résultats et de l'ensemble des résultats de la classe.

Le tube 4 est de l’eau c’est notre témoin négatif

L’eau iodée met en évidence les macromolécules (polymères de glucose). Le test est positif à l’amidon.

Après 30’, les enzymes ont partiellement (à 41°C) ou totalement (à 37°C) digérés l’amidon (la coloration a disparu.

La liqueur de Fehling met en évidence les sucres simples. Le tube 5 qui contient le glucose sert de témoin positif. Avant les enzymes, il n’y a pas de sucres simples dans aucun des tubes 1 à 4.

Après l’action des enzymes, des sucres simples apparaissent dans le tube 1.

On peut donc conclure que les enzymes salivaires ont comme substrat l’amidon (et pas les autres macromolécules). Il y a une spécificité de substrat pour les enzymes. Elles catalysent l’hydrolyse de l’amidon en sucres simples.

L’activité des enzymes dépendent de la température (ici elle est plus efficace à 37°C qu’à 41°C.

DOCUMENTS COMPLEMENTAIRES

Test à l'eau iodée :http://chimactiv.agroparistech.fr/fr/bases/titrage/savoir-plus/2

Le di-iode va s'insérer dans la chaine de glucose de l'amidon. Cette insertion en grand nombre va donner la coloration bleue violette. Si la chaine est trop courte (effet de la digestion), il n'y aura pas assez d'iode inséré et donc pas de coloration.

L’eau iodée met donc en évidence les macromolécules de sucres simples.

Test à la Liqueur de Fehling :

La liqueur de Fehling met en évidence les sucres simples qui sont réducteurs.

Banque de schémas de Dijon