6 – RÉACTIONS À PLUSIEURS SUBSTRATS
6.1. INTRODUCTION
La première partie de ce livre est principalement consacrée aux réactions enzymatiques simples n'impliquant qu'un substrat et qu'un produit. En réalité, de telles
réactions sont rares et restent limitées à quelques réactions d'isomérisation, comme
la conversion du glucose 1-phosphate en glucose 6-phosphate catalysée par la
phosphoglucomutase. La majorité des réactions implique plusieurs substrats et
libère plusieurs produits, mais le développement de la cinétique enzymatique de
ces systèmes est largement simplifié sur la base de deux constatations :
premièrement, de nombreux enzymes hydrolytiques peuvent être traités comme
des enzymes à un seul substrat, parce que le second substrat, l'eau, est toujours
présent en large excès de sorte que sa concentration peut être considérée comme
une constante ;
deuxièmement, la majorité des enzymes se comporte comme des enzymes à un
seul substrat si la concentration d'un seul substrat varie, comme nous le montrerons à partir des équations présentées dans le § 6.5.2.
Une des raisons majeures pour entreprendre une étude de la cinétique enzymatique
est de déterminer le mécanisme réactionnel, qui, lorsqu'il s'agit d'études réalisées
dans des conditions d'état stationnaire, fait généralement référence à l'ordre de
fixation des substrats et de libération des produits. Il existe trois méthodes principales d'analyse des cinétiques dans ces conditions qui permettent de déterminer
l'ordre dans lequel les substrats sont fixés et l'ordre dans lequel les produits sont
libérés : la mesure des vitesses initiales en absence de produit, la caractérisation de
la nature de l'inhibition par le produit et l'utilisation de substrats marqués. Nous
traiterons les deux premières méthodes dans ce chapitre en utilisant une réaction
type à deux substrats et deux produits :
A + B
P + Q
[6.1]
Ce type de réaction est particulièrement commun en biochimie : dans une compilation de toutes les réactions enzymatiques connues, présentée dans Enzyme
Nomenclature (IUBMB, 1992), environ 60% des réactions appartiennent aux trois
premières classes d'enzymes (réactions d'oxydoréduction, de transfert de groupe
et d'hydrolyse), qui sont toutes décrites par le mécanisme de l'équation [6.1].
6.1. INTRODUCTION
La première partie de ce livre est principalement consacrée aux réactions enzymatiques simples n'impliquant qu'un substrat et qu'un produit. En réalité, de telles
réactions sont rares et restent limitées à quelques réactions d'isomérisation, comme
la conversion du glucose 1-phosphate en glucose 6-phosphate catalysée par la
phosphoglucomutase. La majorité des réactions implique plusieurs substrats et
libère plusieurs produits, mais le développement de la cinétique enzymatique de
ces systèmes est largement simplifié sur la base de deux constatations :
premièrement, de nombreux enzymes hydrolytiques peuvent être traités comme
des enzymes à un seul substrat, parce que le second substrat, l'eau, est toujours
présent en large excès de sorte que sa concentration peut être considérée comme
une constante ;
deuxièmement, la majorité des enzymes se comporte comme des enzymes à un
seul substrat si la concentration d'un seul substrat varie, comme nous le montrerons à partir des équations présentées dans le § 6.5.2.
Une des raisons majeures pour entreprendre une étude de la cinétique enzymatique
est de déterminer le mécanisme réactionnel, qui, lorsqu'il s'agit d'études réalisées
dans des conditions d'état stationnaire, fait généralement référence à l'ordre de
fixation des substrats et de libération des produits. Il existe trois méthodes principales d'analyse des cinétiques dans ces conditions qui permettent de déterminer
l'ordre dans lequel les substrats sont fixés et l'ordre dans lequel les produits sont
libérés : la mesure des vitesses initiales en absence de produit, la caractérisation de
la nature de l'inhibition par le produit et l'utilisation de substrats marqués. Nous
traiterons les deux premières méthodes dans ce chapitre en utilisant une réaction
type à deux substrats et deux produits :
A + B
P + Q
[6.1]
Ce type de réaction est particulièrement commun en biochimie : dans une compilation de toutes les réactions enzymatiques connues, présentée dans Enzyme
Nomenclature (IUBMB, 1992), environ 60% des réactions appartiennent aux trois
premières classes d'enzymes (réactions d'oxydoréduction, de transfert de groupe
et d'hydrolyse), qui sont toutes décrites par le mécanisme de l'équation [6.1].