Sujet de la session de remplacement 1998


BIOCHIMIE


LE SACCHAROSE : structure, hydrolyse et fermentation (8 points)



1 Les constituants du saccharose : le glucose et le fructose.

1.1 Ecrire les formules développées linéaires, en représentation de Fischer, du D-glucose et du D-fructose.
1.2 Comparer la structure du glucose à celle du fructose.
1.3 En déduire la classification de ces deux oses.
1.4 Que signifie la lettre D ?
1.5 Si on se limite aux formules linéaires, quel est le nombre d'isomères du glucose (des séries D et L) ? Ce nombre est-il le même pour le fructose ? Justifier les réponses.
1.6 Ecrire les formules cycliques de l'a-D-glucopyranose et du b-D-fructofuranose (représentation de Haworth).


2 L'hydrolyse du saccharose. Le saccharose ou a-D-glucopyranosyl-(1®2)-b-D-fructofuranoside peut être hydrolysé sous l'action de la b-D-fructofuranoside hydrolase communément appelée invertase.

2.1 Ecrire la formule cyclique du saccharose et l'équation de son hydrolyse.
2.2 Justifier le nom commun de cette enzyme.


3 La cinétique de l'invertase.

Un extrait brut d'invertase, obtenu à partir de cellules de levure de bière, après broyage, autolyse et centrifugation, a permis d'établir les courbes du document 1 : 1/Vi=f(1/[S])
- courbe 1 en l'absence de fructose,
- courbe 2 en présence de fructose.


3.1 Définir les paramètres cinétiques KM et Vmax.
3.2 Déterminer graphiquement ces paramètres en l'absence de fructose.
3.3 Calculer la concentration d'activité catalytique de cette enzyme en l'absence de fructose, exprimée en U.L-1 d'extrait brut.
Données:
- le volume réactionnel est de 4 mL,
- le volume d'extrait brut est de 1 mL,
- 1U correspond à 1 micromole de substrat disparu par minute.

3.4 Le fructose se comporte-t-il comme un inhibiteur compétitif ? Justifier la réponse.


4 La fermentation des levures.
Les deux oses obtenus sous l'action de l'invertase vont subir la fermentation alcoolique.

4.1 Compléter le schéma de la glycolyse : document 2 à rendre avec la copie.


4.2 Préciser l'intérêt des réactions 6 et 7. Expliquer le terme de phosphorylation au niveau du substrat.
4.3 Ecrire les équations des deux réactions permettant la transformation du pyruvate en éthanol. Les formules chimiques des substrats et des produits sont demandées.
4.4 Etablir le bilan moléculaire et énergétique de la fermentation d'une mole de saccharose par les levures.
 

La correction

 


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