3 – INTRODUCTION À LA CINÉTIQUE ENZYMATIQUE - RÉACTIONS À UN SUBSTRAT ET UN PRODUIT
115
l’aspartate aminotransférase (SCHILLER, HOLMES et BOEKER, 1996). Plus
récemment, le principal travail d’analyse des décours complets de réactions
catalysées par des enzymes a été réalisé par DUGGLEBY et ses collaborateurs
(DUGGLEBY, 1995 ; GOUDAR, SONNAD et DUGGELBY, 1999) et son récent article
(DUGGLEBY, 2001) sur le sujet devrait être consulté pour plus d’information.
PROBLÈMES
3.1 - Pour un enzyme obéissant à l’équation de MICHAELIS et MENTEN, calculer
a - la concentration de substrat pour laquelle v = 0,1 V,
b - la concentration de substrat pour laquelle v = 0,9 V,
c - le rapport entre les deux.
3.2 - A l’époque de Victor HENRI, il n’était pas déraisonnable de penser qu’un
enzyme agissait uniquement par sa simple présence, c'est-à-dire sans
nécessairement se combiner avec le substrat. Dériver une équation de
vitesse pour le mécanisme ci-dessous, dans laquelle EA est formé mais
ne se trouve pas sur le chemin réactionnel allant de A à P, et montrer
que ce mécanisme conduit à une équation de vitesse qui a la même
forme que l’équation de MICHAELIS et MENTEN. Quelles sont les définitions
de V et de K m en termes de K et de k ?
3.20 - Mécanisme de catalyse n’impliquant pas la
formation d’un complexe enzyme-substrat, tel qu’il
avait été suggéré par Victor HENRI comme une
alternative au type habituel de mécanisme
EA
E + A
E + P
K
k
3.3 - Un test d’activité pour un enzyme doit être mis au point afin que la
vitesse initiale mesurée soit insensible aux petites erreurs commises sur
la concentration de substrat. Quelle doit être la grandeur de [] AK m
pour qu’une erreur de 10% sur la concentration de substrat, [] A , se
traduise par une erreur inférieure à 1% sur la valeur de v ? (supposer que
l’équation de MICHAELIS et MENTEN est respectée).
3.4 - Dans une étude de la fumarase du cœur de porc, les paramètres cinétiques suivants ont été obtenus pour la réaction directe : V m = 1,7 mM,
V = 0,25 mM
–1 s
–1
,e tV m = 3,8 mM, V = 0,11 mM
–1 s
–1 pour la réaction inverse. Estimer la constante d’équilibre pour la réaction entre le fuma
rate et le malate. Pour un échantillon de fumarase provenant d’une
autre source, les paramètres cinétiques suivants ont été obtenus :
K m = 1,6 mM, V = 0,024 mM
–1 s
–1 pour la réaction directe et K m = 1,2 mM,
V = 0,012 mM
–1 s
–1 pour la réaction inverse. Commenter la plausibilité de
ces résultats.
115
l’aspartate aminotransférase (SCHILLER, HOLMES et BOEKER, 1996). Plus
récemment, le principal travail d’analyse des décours complets de réactions
catalysées par des enzymes a été réalisé par DUGGLEBY et ses collaborateurs
(DUGGLEBY, 1995 ; GOUDAR, SONNAD et DUGGELBY, 1999) et son récent article
(DUGGLEBY, 2001) sur le sujet devrait être consulté pour plus d’information.
PROBLÈMES
3.1 - Pour un enzyme obéissant à l’équation de MICHAELIS et MENTEN, calculer
a - la concentration de substrat pour laquelle v = 0,1 V,
b - la concentration de substrat pour laquelle v = 0,9 V,
c - le rapport entre les deux.
3.2 - A l’époque de Victor HENRI, il n’était pas déraisonnable de penser qu’un
enzyme agissait uniquement par sa simple présence, c'est-à-dire sans
nécessairement se combiner avec le substrat. Dériver une équation de
vitesse pour le mécanisme ci-dessous, dans laquelle EA est formé mais
ne se trouve pas sur le chemin réactionnel allant de A à P, et montrer
que ce mécanisme conduit à une équation de vitesse qui a la même
forme que l’équation de MICHAELIS et MENTEN. Quelles sont les définitions
de V et de K m en termes de K et de k ?
3.20 - Mécanisme de catalyse n’impliquant pas la
formation d’un complexe enzyme-substrat, tel qu’il
avait été suggéré par Victor HENRI comme une
alternative au type habituel de mécanisme
EA
E + A
E + P
K
k
3.3 - Un test d’activité pour un enzyme doit être mis au point afin que la
vitesse initiale mesurée soit insensible aux petites erreurs commises sur
la concentration de substrat. Quelle doit être la grandeur de [] AK m
pour qu’une erreur de 10% sur la concentration de substrat, [] A , se
traduise par une erreur inférieure à 1% sur la valeur de v ? (supposer que
l’équation de MICHAELIS et MENTEN est respectée).
3.4 - Dans une étude de la fumarase du cœur de porc, les paramètres cinétiques suivants ont été obtenus pour la réaction directe : V m = 1,7 mM,
V = 0,25 mM
–1 s
–1
,e tV m = 3,8 mM, V = 0,11 mM
–1 s
–1 pour la réaction inverse. Estimer la constante d’équilibre pour la réaction entre le fuma
rate et le malate. Pour un échantillon de fumarase provenant d’une
autre source, les paramètres cinétiques suivants ont été obtenus :
K m = 1,6 mM, V = 0,024 mM
–1 s
–1 pour la réaction directe et K m = 1,2 mM,
V = 0,012 mM
–1 s
–1 pour la réaction inverse. Commenter la plausibilité de
ces résultats.