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CINÉTIQUE ENZYMATIQUE
et par le second terme entre parenthèses au dénominateur. Le rapport de flux
chimique peut donc s'écrire sous la forme :
FP B
FP A
kk B
kk
k
()
()
[]
()
→
→
=+
+
−−
1
23
123
[7.13]
Les caractéristiques marquantes de cette équation sont que [] A , la concentration
du substrat qui se fixe en premier dans la réaction directe, n'apparaît pas, et qu'elle
exprime une simple dépendance linéaire vis-à-vis de [] B , la concentration du
substrat qui se fixe en second.
Les conclusions qui peuvent être tirées à partir de l'équation [7.13] dépendent de
certaines hypothèses. La réaction peut progresser dans le sens A + B donne P ou
dans le sens P donne A + B ou elle peut être à l'équilibre. Les concentrations [] A ,
[] B et [] P peuvent prendre n'importe quelle valeur et être exprimées en valeurs
absolues ou en valeurs relatives. Le recyclage de E' en E peut être extrêmement
simple (c'est-à-dire qu'il peut s'agir de la même espèce) ou il peut être arbitrairement compliqué (pour autant qu'il n'implique pas de chemin alternatif de
conversion de A + B en P.) Cela signifie également qu'aucune hypothèse n'est faite
concernant l'obéissance de la réaction globale au modèle de MICHAELIS et MENTEN
ou à toute autre équation de cinétique simple. Si d'autres réactifs sont impliqués, ils
peuvent participer dans n'importe quel ordre et peuvent être entremêlés avec les
étapes présentées dans l'équation [7.9] ; par exemple, à la place de la réaction à une
étape qui est présentée, la fixation de B sur EA peut être un processus à trois étapes
dans lequel un autre substrat C se fixe également et un autre produit Q est libéré.
Les réactions en cul-de-sac, qu'elles fassent ou ne fassent pas partie du fragment de
réaction correspondant à la conversion de A + B en P, n'ont aucun effet sur la
forme du rapport des flux chimiques. Il s'ensuit dès lors que la mesure du rapport
des flux chimiques fournit une méthode remarquablement puissante d'étude des
questions spécifiques d'ordre de fixation en s'affranchissant d'autres caractéristiques complexes des mécanismes.
Il est évident, par des considérations de symétrie, que l'équation [7.13] ne peut pas
s'appliquer au cas où A et B peuvent se fixer à l'enzyme dans un ordre aléatoire,
puisqu'il ne serait pas possible dans ce cas que le rapport des flux chimiques
dépende d'un substrat mais pas de l'autre. L'analyse du mécanisme aléatoire complet à complexe ternaire montre que cela est correct, et que quand A et B se fixent
dans un ordre aléatoire, le rapport des flux chimiques à partir de P se caractérise
par une dépendance hyperbolique vis-à-vis des deux concentrations de substrat :
un exemple d'un tel comportement est fourni par des expériences réalisées avec
la phosphofructokinase de muscle de lapin (MERRY et BRITTON, 1985). De plus
amples détails sur la théorie de ces expériences peuvent être obtenus ailleurs
(CORNISH-BOWDEN, 1981).
L'hexokinase D de foie de rat fournit l'exemple d'un enzyme se comportant de la
manière la plus simple (GREGORIOU, TRAYER et CORNISH-BOWDEN, 1981.) Bien
CINÉTIQUE ENZYMATIQUE
et par le second terme entre parenthèses au dénominateur. Le rapport de flux
chimique peut donc s'écrire sous la forme :
FP B
FP A
kk B
kk
k
()
()
[]
()
→
→
=+
+
−−
1
23
123
[7.13]
Les caractéristiques marquantes de cette équation sont que [] A , la concentration
du substrat qui se fixe en premier dans la réaction directe, n'apparaît pas, et qu'elle
exprime une simple dépendance linéaire vis-à-vis de [] B , la concentration du
substrat qui se fixe en second.
Les conclusions qui peuvent être tirées à partir de l'équation [7.13] dépendent de
certaines hypothèses. La réaction peut progresser dans le sens A + B donne P ou
dans le sens P donne A + B ou elle peut être à l'équilibre. Les concentrations [] A ,
[] B et [] P peuvent prendre n'importe quelle valeur et être exprimées en valeurs
absolues ou en valeurs relatives. Le recyclage de E' en E peut être extrêmement
simple (c'est-à-dire qu'il peut s'agir de la même espèce) ou il peut être arbitrairement compliqué (pour autant qu'il n'implique pas de chemin alternatif de
conversion de A + B en P.) Cela signifie également qu'aucune hypothèse n'est faite
concernant l'obéissance de la réaction globale au modèle de MICHAELIS et MENTEN
ou à toute autre équation de cinétique simple. Si d'autres réactifs sont impliqués, ils
peuvent participer dans n'importe quel ordre et peuvent être entremêlés avec les
étapes présentées dans l'équation [7.9] ; par exemple, à la place de la réaction à une
étape qui est présentée, la fixation de B sur EA peut être un processus à trois étapes
dans lequel un autre substrat C se fixe également et un autre produit Q est libéré.
Les réactions en cul-de-sac, qu'elles fassent ou ne fassent pas partie du fragment de
réaction correspondant à la conversion de A + B en P, n'ont aucun effet sur la
forme du rapport des flux chimiques. Il s'ensuit dès lors que la mesure du rapport
des flux chimiques fournit une méthode remarquablement puissante d'étude des
questions spécifiques d'ordre de fixation en s'affranchissant d'autres caractéristiques complexes des mécanismes.
Il est évident, par des considérations de symétrie, que l'équation [7.13] ne peut pas
s'appliquer au cas où A et B peuvent se fixer à l'enzyme dans un ordre aléatoire,
puisqu'il ne serait pas possible dans ce cas que le rapport des flux chimiques
dépende d'un substrat mais pas de l'autre. L'analyse du mécanisme aléatoire complet à complexe ternaire montre que cela est correct, et que quand A et B se fixent
dans un ordre aléatoire, le rapport des flux chimiques à partir de P se caractérise
par une dépendance hyperbolique vis-à-vis des deux concentrations de substrat :
un exemple d'un tel comportement est fourni par des expériences réalisées avec
la phosphofructokinase de muscle de lapin (MERRY et BRITTON, 1985). De plus
amples détails sur la théorie de ces expériences peuvent être obtenus ailleurs
(CORNISH-BOWDEN, 1981).
L'hexokinase D de foie de rat fournit l'exemple d'un enzyme se comportant de la
manière la plus simple (GREGORIOU, TRAYER et CORNISH-BOWDEN, 1981.) Bien