7 – UTILISATION D'ISOTOPES POUR L'ÉTUDE DES MÉCANISMES ENZYMATIQUES
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7.6. LA THÉORIE DES EFFETS ISOTOPIQUES CINÉTIQUES
7.6.1. Effets isotopiques primaires
Pour la plupart des applications, nous pouvons considérer que les différents isotopes d'un élément ont exactement les mêmes propriétés thermodynamiques et
cinétiques. En effet, l'utilisation d'isotopes radioactifs comme traceurs, sur laquelle
une grande partie de la biochimie moderne, s'est construite, repose précisément sur
cette hypothèse. Néanmoins, elle n'est pas exactement correcte, et dans des réactions où l'étape limitante implique la rupture d'une liaison entre l'hydrogène et un
atome plus lourd, les différences de propriétés entre les isotopes d'hydrogène
deviennent suffisamment grandes pour être à l'origine de sérieuses erreurs si cellesci ne sont pas prises en compte. Ce phénomène a des conséquences positives et
négatives. La conséquence négative est que lors de l'utilisation de
3 H comme un
traceur radioactif, nous devons avoir la prudence de nous assurer que celui-ci est
éloigné du site de réaction. En pratique, ceci est généralement facile à réaliser, car
« éloigné » signifie simplement séparé par au moins deux atomes ; néanmoins,
cette précaution ne doit pas être négligée.
Energie
Energie
Etat de transition
Etat de transition
Longueur de liaison
Longueur de liaison
4,8 kJ.mol –1
Etat fondamental
C– 1 H
Etat fondamental
C– 2 H
7.4 - Interprétation élémentaire des effets isotopiques primaires
Puisque essentiellement toutes les molécules se trouvent dans leur niveau de vibration le
plus bas aux températures ordinaires, et que cet état est plus bas d'environ 4,8 kJ mol
–1
pour une liaison C–
2
H que pour une liaison C–
1
H, la liaison C–
2
H nécessite un apport
supérieure d'énergie de 4,8 kJ mol
–1 pour atteindre l'état de transition.
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7.6. LA THÉORIE DES EFFETS ISOTOPIQUES CINÉTIQUES
7.6.1. Effets isotopiques primaires
Pour la plupart des applications, nous pouvons considérer que les différents isotopes d'un élément ont exactement les mêmes propriétés thermodynamiques et
cinétiques. En effet, l'utilisation d'isotopes radioactifs comme traceurs, sur laquelle
une grande partie de la biochimie moderne, s'est construite, repose précisément sur
cette hypothèse. Néanmoins, elle n'est pas exactement correcte, et dans des réactions où l'étape limitante implique la rupture d'une liaison entre l'hydrogène et un
atome plus lourd, les différences de propriétés entre les isotopes d'hydrogène
deviennent suffisamment grandes pour être à l'origine de sérieuses erreurs si cellesci ne sont pas prises en compte. Ce phénomène a des conséquences positives et
négatives. La conséquence négative est que lors de l'utilisation de
3 H comme un
traceur radioactif, nous devons avoir la prudence de nous assurer que celui-ci est
éloigné du site de réaction. En pratique, ceci est généralement facile à réaliser, car
« éloigné » signifie simplement séparé par au moins deux atomes ; néanmoins,
cette précaution ne doit pas être négligée.
Energie
Energie
Etat de transition
Etat de transition
Longueur de liaison
Longueur de liaison
4,8 kJ.mol –1
Etat fondamental
C– 1 H
Etat fondamental
C– 2 H
7.4 - Interprétation élémentaire des effets isotopiques primaires
Puisque essentiellement toutes les molécules se trouvent dans leur niveau de vibration le
plus bas aux températures ordinaires, et que cet état est plus bas d'environ 4,8 kJ mol
–1
pour une liaison C–
2
H que pour une liaison C–
1
H, la liaison C–
2
H nécessite un apport
supérieure d'énergie de 4,8 kJ mol
–1 pour atteindre l'état de transition.