La réaction d'oxydation est effectuée par les cofacteurs FAD liés profondément à l'intérieur de l'enzyme, en rouge. Le site actif où le glucose se lie est juste au-dessus du FAD, dans une poche profonde montré avec une étoile jaune.
Interprétation :
Nous remarquons que la glucose-oxydase catalyse l'oxydation du glucose en acide gluconique mais qu'elle n'agit pas avec le fructose.
En effet, les enzymes sont des protéines dont les formes et les propriétés dépendent des acides aminés qui les constituent. Les enzymes possèdent un site permettant leur liaison avec un substrat : il s'agit du site actif. Ainsi, la stucture tridimensionnelle du site actif correspond à un substrat ou une partie spécifique du substrat.
Dans le cas de la glucose-oxydase, le glucose et le fructose ont la même formule brute mais leur formule développée et donc leur structure tridimensionnelle est différente. De ce fait la glucose-oxydase et le fructose ne peuvent se lier pour former un complexe enzyme-substrat.
Représentation 3D de la glucose oxydase :
Protocole :
- Introduire 10 mL de la solution de fructose dans le bécher.
- Lancer l'agitation et introduire la sonde oxymétrique dans la solution.
- Lancer la mesure.
- A t = 30s injecter 0.3 mL de solution de GOD.
- Une fois l'acquisition terminée, stocker la courbe obtenue.
- Bien rincer le bécher, la pipette et la sonde à dioxygène à l'eau distillée.
- Effectuer la même opération pour la solution de glucose.
- Ajuster l'échelle du graphe.
- Annoter la courbe et mettre un titre.
- Ranger le poste de travail.
Nous allons tester l'action de la GOD sur le glucose et le fructose.
Matériel :
- Système EXAO avec sonde à dioxygène
- Agitateur magnétique
- Bécher (25 mL) ou bioréacteur
- Pipette 10 mL + propipette ou seringue 10 mL
- Seringue 1 mL
- Solution de glucose oxydase : 1 pointe de scalpel dans 100 mL d'eau distillée (tester avec la solution de glucose et rajouter de la GOD si nécessaire)
- Solutions de glucose et de fructose à 0.1 mol/L (1.8 g / 100 mL d'eau distillée)
Principe :
Nous cherchons à déterminer la spécificité d'une enzyme pour un substrat.
Nous prendrons l'exemple de la glucose-oxydase (GOD). Il s'agit d'une enzyme qui catalyse l'oxydation du glucose en acide gluconique selon l'équilibre :
C6H12O6 + H2O + O2 → C6H12O7 + H2O2
La sonde oxymétrique mesure les variations de la concentration de dioxygène du milieu donc la vitesse de cette consommation. Cette vitesse est l'indicateur de la vitesse de la réaction d'oxydation.
Le glucose et le fructose sont deux isomères de formules C6H12O6. Cependant, leurs formules développées sont différentes :
