10 – CINÉTIQUES DES SYSTÈMES MULTI-ENZYMATIQUES
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optimale pour le test, sans aucune relation avec les concentrations qui pourraient
exister dans la cellule.
Toutes ces caractéristiques sont totalement inappropriées pour l'analyse du contrôle
métabolique. Bien que nous soyons toujours intéressés par décrire le comportement
cinétique d'un enzyme, l'objectif dans ce cas n'est pas de comprendre le mécanisme
mais d'intégrer la description cinétique dans une description du comportement cinétique d'un système – au niveau le plus simple, un système de quelques enzymes
constituant une voie métabolique et au niveau le plus complexe un organe entier ou
un organisme. En première approximation, nous pouvons considérer que les propriétés qui sont à la limite de la précision de l'équipement dont nous disposons et qui,
en conséquence, sont difficiles à mesurer, ne sont pas importantes dans le comportement du système : si les différences mécaniques ne produisent pas de différences
majeures dans le comportement cinétique, elles sont sans importance.
D'un autre côté, nous ne pouvons plus nous permettre de simplifier l'expérience en
omettant certains métabolites qui affectent la cinétique : tous les réactifs et tous les
effecteurs doivent être présents à des concentrations aussi proches que possibles de
celles rencontrées dans les cellules. Ceci inclut les produits, et implique que les
réactions doivent être étudiées dans des conditions où elles sont réversibles. Même
si la constante d'équilibre favorise fortement la réaction dans une direction, les
conditions devraient permettre au système, au moins dans le principe, d'être réversible ; en dehors de tout autre chose, l'inhibition par le produit peut être significative, même si la réaction inverse dans son entièreté ne l'est pas.
En dépit de l'importance accordée à l'utilisation d'un mélange réactionnel réaliste,
les mesures d'élasticité restent artificielles pour une raison : elles font référence à
un enzyme isolé de sa voie métabolique, c'est-à-dire qu'elles traitent comme des
constantes toutes les concentrations de métabolites qui influencent son activité,
ignorant les effets que d'autres enzymes dans la voie pourraient avoir sur ces
concentrations.
10.3.4. Considération des vitesses et des concentrations
comme des effets et non comme des causes
Comme nous en avons discuté, les vitesses et les concentrations d'intermédiaires
sont toutes deux des propriétés du système métabolique dans son ensemble et nous
ne pouvons considérer l'une d'elles comme variable indépendante sauf si elles sont
définies de cette manière quand le système étudié est défini. Nous pouvons mieux
comprendre l'importance de ce point en considérant une situation opposée à celle
qui est généralement envisagée pour une étude par spectroscopie. Supposons qu'un
enzyme se comporte de manière ordinaire (c'est-à-dire qu'il suive une cinétique de
MICHAELIS et MENTEN), mais une expérience est imaginée dans laquelle la vitesse
est fixée par l'expérimentateur et la concentration de substrat qui en résulte est alors
mesurée. Il est dans ce cas approprié d'écrire l'équation de MICHAELIS et MENTEN
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optimale pour le test, sans aucune relation avec les concentrations qui pourraient
exister dans la cellule.
Toutes ces caractéristiques sont totalement inappropriées pour l'analyse du contrôle
métabolique. Bien que nous soyons toujours intéressés par décrire le comportement
cinétique d'un enzyme, l'objectif dans ce cas n'est pas de comprendre le mécanisme
mais d'intégrer la description cinétique dans une description du comportement cinétique d'un système – au niveau le plus simple, un système de quelques enzymes
constituant une voie métabolique et au niveau le plus complexe un organe entier ou
un organisme. En première approximation, nous pouvons considérer que les propriétés qui sont à la limite de la précision de l'équipement dont nous disposons et qui,
en conséquence, sont difficiles à mesurer, ne sont pas importantes dans le comportement du système : si les différences mécaniques ne produisent pas de différences
majeures dans le comportement cinétique, elles sont sans importance.
D'un autre côté, nous ne pouvons plus nous permettre de simplifier l'expérience en
omettant certains métabolites qui affectent la cinétique : tous les réactifs et tous les
effecteurs doivent être présents à des concentrations aussi proches que possibles de
celles rencontrées dans les cellules. Ceci inclut les produits, et implique que les
réactions doivent être étudiées dans des conditions où elles sont réversibles. Même
si la constante d'équilibre favorise fortement la réaction dans une direction, les
conditions devraient permettre au système, au moins dans le principe, d'être réversible ; en dehors de tout autre chose, l'inhibition par le produit peut être significative, même si la réaction inverse dans son entièreté ne l'est pas.
En dépit de l'importance accordée à l'utilisation d'un mélange réactionnel réaliste,
les mesures d'élasticité restent artificielles pour une raison : elles font référence à
un enzyme isolé de sa voie métabolique, c'est-à-dire qu'elles traitent comme des
constantes toutes les concentrations de métabolites qui influencent son activité,
ignorant les effets que d'autres enzymes dans la voie pourraient avoir sur ces
concentrations.
10.3.4. Considération des vitesses et des concentrations
comme des effets et non comme des causes
Comme nous en avons discuté, les vitesses et les concentrations d'intermédiaires
sont toutes deux des propriétés du système métabolique dans son ensemble et nous
ne pouvons considérer l'une d'elles comme variable indépendante sauf si elles sont
définies de cette manière quand le système étudié est défini. Nous pouvons mieux
comprendre l'importance de ce point en considérant une situation opposée à celle
qui est généralement envisagée pour une étude par spectroscopie. Supposons qu'un
enzyme se comporte de manière ordinaire (c'est-à-dire qu'il suive une cinétique de
MICHAELIS et MENTEN), mais une expérience est imaginée dans laquelle la vitesse
est fixée par l'expérimentateur et la concentration de substrat qui en résulte est alors
mesurée. Il est dans ce cas approprié d'écrire l'équation de MICHAELIS et MENTEN