6 – RÉACTIONS À PLUSIEURS SUBSTRATS
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Cependant, il devient incommode s'il est nécessaire d'incorporer des branchements
ou d'autres complications. Le système proposé par CLELAND utilise également une
nomenclature particulière qui permet de définir le nombre de substrats et de produits impliqués dans la réaction. Pour une réaction impliquant un réactif, le terme
uni- est utilisé. De la même manière pour une réaction impliquant deux ou trois
réactifs les termes bi- et ter- sont utilisés. Ainsi si une réaction à deux substrats et
trois produits cette réaction est définie comme une réaction bi-ter. CLELAND utilise
également des termes différents pour définir les différents types de mécanismes.
Les mécanismes à complexe ternaire sont appelés mécanismes séquentiels et les
mécanismes à enzymes modifiés sont appelés mécanismes ping-pong (figure 6.5).
6.3. DÉRIVATION DES ÉQUATIONS DE VITESSE
À L'ÉTAT STATIONNAIRE
6.3.1. Introduction
En principe, quel que soit le mécanisme, l'équation de vitesse dans des conditions
d'état stationnaire peut être dérivée de la même manière que pour le mécanisme à
deux étapes de MICHAELIS et MENTEN. En pratique cette méthode peut devenir
extrêmement fastidieuse et, sauf pour les mécanismes les plus simples, est susceptible de conduire à des erreurs. KING et ALTMAN (1956) ont décrit une méthode
schématique, simple et s'appliquant à n'importe quel mécanisme, qui consiste en
une série de réactions entre différentes formes d'un enzyme. Elle n'est par contre
applicable ni aux réactions non-enzymatiques, ni aux mélanges d'enzymes, ni aux
mécanismes qui renferment des étapes non-enzymatiques. Néanmoins, elle est
applicable à la majorité des situations rencontrées dans la catalyse enzymatique et
est très utile dans la pratique. Nous décrivons et discutons brièvement cette
méthode dans les paragraphes suivants.
La théorie sur laquelle repose la méthode de KING et ALTMAN, est beaucoup plus
complexe que son application pratique et puisqu'il n'est pas nécessaire de comprendre la théorie pour l'appliquer, nous nous contenterons ici de donner une
description de l'utilisation de cette méthode et nous renvoyons les lecteurs qui
seraient intéressés par la théorie à d'autres ouvrages (ENGEL, 1981).
6.3.2. La méthode de KING et ALTMAN
La méthode de KING et ALTMAN est plus simplement exposée en considérant un
exemple. Nous avons choisi de considérer comme exemple un des mécanismes
les plus importants parmi les mécanismes à deux substrats, le mécanisme ordonné
à complexe ternaire qui peut être écrit comme suit, sous la forme d'une série
d'équations :
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Cependant, il devient incommode s'il est nécessaire d'incorporer des branchements
ou d'autres complications. Le système proposé par CLELAND utilise également une
nomenclature particulière qui permet de définir le nombre de substrats et de produits impliqués dans la réaction. Pour une réaction impliquant un réactif, le terme
uni- est utilisé. De la même manière pour une réaction impliquant deux ou trois
réactifs les termes bi- et ter- sont utilisés. Ainsi si une réaction à deux substrats et
trois produits cette réaction est définie comme une réaction bi-ter. CLELAND utilise
également des termes différents pour définir les différents types de mécanismes.
Les mécanismes à complexe ternaire sont appelés mécanismes séquentiels et les
mécanismes à enzymes modifiés sont appelés mécanismes ping-pong (figure 6.5).
6.3. DÉRIVATION DES ÉQUATIONS DE VITESSE
À L'ÉTAT STATIONNAIRE
6.3.1. Introduction
En principe, quel que soit le mécanisme, l'équation de vitesse dans des conditions
d'état stationnaire peut être dérivée de la même manière que pour le mécanisme à
deux étapes de MICHAELIS et MENTEN. En pratique cette méthode peut devenir
extrêmement fastidieuse et, sauf pour les mécanismes les plus simples, est susceptible de conduire à des erreurs. KING et ALTMAN (1956) ont décrit une méthode
schématique, simple et s'appliquant à n'importe quel mécanisme, qui consiste en
une série de réactions entre différentes formes d'un enzyme. Elle n'est par contre
applicable ni aux réactions non-enzymatiques, ni aux mélanges d'enzymes, ni aux
mécanismes qui renferment des étapes non-enzymatiques. Néanmoins, elle est
applicable à la majorité des situations rencontrées dans la catalyse enzymatique et
est très utile dans la pratique. Nous décrivons et discutons brièvement cette
méthode dans les paragraphes suivants.
La théorie sur laquelle repose la méthode de KING et ALTMAN, est beaucoup plus
complexe que son application pratique et puisqu'il n'est pas nécessaire de comprendre la théorie pour l'appliquer, nous nous contenterons ici de donner une
description de l'utilisation de cette méthode et nous renvoyons les lecteurs qui
seraient intéressés par la théorie à d'autres ouvrages (ENGEL, 1981).
6.3.2. La méthode de KING et ALTMAN
La méthode de KING et ALTMAN est plus simplement exposée en considérant un
exemple. Nous avons choisi de considérer comme exemple un des mécanismes
les plus importants parmi les mécanismes à deux substrats, le mécanisme ordonné
à complexe ternaire qui peut être écrit comme suit, sous la forme d'une série
d'équations :