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CINÉTIQUE ENZYMATIQUE
spectroscopique n’est pas utilisable, d’autres alternatives existent qui permettent
également de suivre la réaction en continu. Par exemple, il est parfois possible de
coupler la réaction étudiée avec une réaction facilement mesurable, comme nous en
discuterons au § 4.1.4. On parlera dans ce cas de « systèmes couplés ». D’autres
méthodes analytiques permettent également une mesure en continu. Par exemple,
parmi les réactions qui n’impliquent aucune variation de propriétés spectroscopiques aisément mesurable, nombreuses sont celles qui s’accompagnent de la
libération ou de la fixation de protons. Ces réactions peuvent être suivies dans des
solutions non-tamponnées à l’aide d’un « pH-stat », un instrument qui ajoute
automatiquement une base ou un acide pour maintenir constant le pH de la solution
(BROCKLEHURST, 2002). Si la stœchiométrie de la réaction est connue, un enregistrement de la quantité ajoutée de base ou d’acide fournit également une mesure
continue de l’avancement de la réaction.
4.1.2. Estimation de la vitesse initiale
La mesure de la vitesse initiale d’une réaction peut poser de sérieux problèmes
pratiques. Idéalement, il est souhaitable de disposer de conditions dans lesquelles la
courbe d’avancement de la réaction est quasiment linéaire pendant la période de
mesure, mais en théorie, une telle situation n’existe pas. Quel que soit le mécanisme de la réaction, la vitesse de la réaction varie au cours du temps (habituellement elle décroît) pour diverses raisons, que ce soit parce que le substrat est
consommé, parce que les produits qui s’accumulent inhibent la réaction ou parce
que l’enzyme perd progressivement son activité. Un exemple simple est présenté
dans le § 3.6 et quelques cas plus complexes, mais aussi plus réalistes, sont
discutés dans l’article de CORNISH-BOWDEN (1975). En pratique, toutefois, si
l’avancement de la réaction est mesuré pour une variation inférieure à 1% de la
variation totale, la courbe d’avancement de la réaction n’est pas distinguable d’une
droite. Cette situation est cependant moins courante que ne le laisse supposer la
littérature et de nombreux expérimentateurs refusent d’admettre les difficultés
inhérentes à la mesure précise de la tangente à une courbe. Nombreux sont ceux
qui préfèrent se persuader que leur courbes d’avancement sont biphasiques, avec
une partie initiale linéaire (qu’ils utilisent pour leur mesure) suivie d’une partie où
la vitesse est décroissante. Cette pratique conduit presque toujours à une sousestimation de la véritable vitesse initiale, pour des raisons qui apparaissent
clairement si l’on examine la figure 4.1. Même si la droite est contrainte à passer
par l’origine, la mesure tendra à sous-estimer la pente réelle (bien que de manière
moins exagérée que dans la figure 4.1) si les quelques premiers points sont traités
comme une droite.
Pour éviter ce problème, il est essentiel de bien le connaître et de se rappeler que
l’on essaie de mesurer la vitesse initiale et non la vitesse moyenne durant les
quelques premières minutes de la réaction, parce que c’est la vitesse initiale qui est
CINÉTIQUE ENZYMATIQUE
spectroscopique n’est pas utilisable, d’autres alternatives existent qui permettent
également de suivre la réaction en continu. Par exemple, il est parfois possible de
coupler la réaction étudiée avec une réaction facilement mesurable, comme nous en
discuterons au § 4.1.4. On parlera dans ce cas de « systèmes couplés ». D’autres
méthodes analytiques permettent également une mesure en continu. Par exemple,
parmi les réactions qui n’impliquent aucune variation de propriétés spectroscopiques aisément mesurable, nombreuses sont celles qui s’accompagnent de la
libération ou de la fixation de protons. Ces réactions peuvent être suivies dans des
solutions non-tamponnées à l’aide d’un « pH-stat », un instrument qui ajoute
automatiquement une base ou un acide pour maintenir constant le pH de la solution
(BROCKLEHURST, 2002). Si la stœchiométrie de la réaction est connue, un enregistrement de la quantité ajoutée de base ou d’acide fournit également une mesure
continue de l’avancement de la réaction.
4.1.2. Estimation de la vitesse initiale
La mesure de la vitesse initiale d’une réaction peut poser de sérieux problèmes
pratiques. Idéalement, il est souhaitable de disposer de conditions dans lesquelles la
courbe d’avancement de la réaction est quasiment linéaire pendant la période de
mesure, mais en théorie, une telle situation n’existe pas. Quel que soit le mécanisme de la réaction, la vitesse de la réaction varie au cours du temps (habituellement elle décroît) pour diverses raisons, que ce soit parce que le substrat est
consommé, parce que les produits qui s’accumulent inhibent la réaction ou parce
que l’enzyme perd progressivement son activité. Un exemple simple est présenté
dans le § 3.6 et quelques cas plus complexes, mais aussi plus réalistes, sont
discutés dans l’article de CORNISH-BOWDEN (1975). En pratique, toutefois, si
l’avancement de la réaction est mesuré pour une variation inférieure à 1% de la
variation totale, la courbe d’avancement de la réaction n’est pas distinguable d’une
droite. Cette situation est cependant moins courante que ne le laisse supposer la
littérature et de nombreux expérimentateurs refusent d’admettre les difficultés
inhérentes à la mesure précise de la tangente à une courbe. Nombreux sont ceux
qui préfèrent se persuader que leur courbes d’avancement sont biphasiques, avec
une partie initiale linéaire (qu’ils utilisent pour leur mesure) suivie d’une partie où
la vitesse est décroissante. Cette pratique conduit presque toujours à une sousestimation de la véritable vitesse initiale, pour des raisons qui apparaissent
clairement si l’on examine la figure 4.1. Même si la droite est contrainte à passer
par l’origine, la mesure tendra à sous-estimer la pente réelle (bien que de manière
moins exagérée que dans la figure 4.1) si les quelques premiers points sont traités
comme une droite.
Pour éviter ce problème, il est essentiel de bien le connaître et de se rappeler que
l’on essaie de mesurer la vitesse initiale et non la vitesse moyenne durant les
quelques premières minutes de la réaction, parce que c’est la vitesse initiale qui est