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CINÉTIQUE ENZYMATIQUE
plus d'une étape de la réaction malgré la limitation fondamentale des cinétiques
à l'état stationnaire. Cependant, les isomérisations d'intermédiaires pendant le
processus réactionnel ne peuvent pas être isolées de cette manière, comme l'illustre
l'exemple d'un mécanisme de MICHAELIS et MENTEN à trois étapes (équaion [3.82]), dont les paramètres sont décrits par les équations [3.99] et [3.100],
respectivement pour les réactions directe et inverse. Puisque ce mécanisme
comporte six constantes élémentaires de vitesse, mais uniquement deux paramètres
de MICHAELIS et MENTEN pour chaque direction de la réaction, il apparaît que la
caractérisation du système dans des conditions d'état stationnaire, c'est-à-dire la
mesure des paramètres de MICHAELIS et MENTEN, ne fournit pas suffisamment
d'information pour déterminer toutes les constantes de vitesse. Comme nous l'avons
discuté dans le § 7.7, la mesure des effets isotopiques primaires permet de pallier
ce problème mais uniquement au prix de l'introduction de nouvelles hypothèses et
uniquement pour les cas les plus simples : si le mécanisme comporte trois étapes au
lieu de deux, entre la fixation du substrat et la libération du produit, aucune
méthode d'étude à l'état stationnaire ne permet de révéler leur existence, et donc en
aucune façon de fournir des informations sur la grandeur des constantes de vitesse.
En général, comme mentionné dans le § 6.3, tous les intermédiaires intervenant
dans un mécanisme réactionnel qui consiste en une série d'isomérisations d'intermédiaires, doivent être traités comme une seule espèce dans les cinétiques d'état
stationnaire. Ceci représente une limitation sévère et fournit la justification principale pour l'étude des cinétiques des phases transitoires, qui ne sont pas soumises à
cette limitation. Les vitesses lentes observées dans les expériences à l'état stationnaire sont généralement obtenues en travaillant avec des concentrations faibles
d'enzyme. Ceci peut constituer un avantage si l'enzyme est coûteux ou disponible
uniquement en petite quantité, mais cela signifie également que toute l'information
concernant l'enzyme est obtenue indirectement, en observant les effet sur les réactifs et non en observant directement l'enzyme lui-même. Pour observer directement
l'enzyme, il faut l'utiliser dans des quantités comparables à celles des réactifs, de
sorte qu'il puisse être détecté par des méthodes spectroscopiques ou autres. Cette
pratique conduit à l'utilisation de concentrations d'enzyme tellement élevées que les
méthodes de mesure à l'état stationnaire ne peuvent plus être utilisées.
Les avantages des méthodes d'étude des phases transitoires pourraient faire apparaître les méthodes de mesure à l'état stationnaire comme obsolètes, mais rien ne
semble indiquer que ces dernières soient dépassées et, pour les raisons que nous
allons évoquer, nous pouvons nous attendre à ce qu'elles continuent à prédominer
dans les études enzymatiques pendant de nombreuses années. Premièrement, la
théorie de l'état stationnaire est la plus simple et les mesures à l'état stationnaire
nécessitent un équipement plus simple. Deuxièmement, les faibles quantités d'enzyme, nécessaires pour les mesures à l'état stationnaire permettent de les appliquer
avec de nombreux enzymes pour lesquels des études des phases transitoires
seraient trop coûteuses.
CINÉTIQUE ENZYMATIQUE
plus d'une étape de la réaction malgré la limitation fondamentale des cinétiques
à l'état stationnaire. Cependant, les isomérisations d'intermédiaires pendant le
processus réactionnel ne peuvent pas être isolées de cette manière, comme l'illustre
l'exemple d'un mécanisme de MICHAELIS et MENTEN à trois étapes (équaion [3.82]), dont les paramètres sont décrits par les équations [3.99] et [3.100],
respectivement pour les réactions directe et inverse. Puisque ce mécanisme
comporte six constantes élémentaires de vitesse, mais uniquement deux paramètres
de MICHAELIS et MENTEN pour chaque direction de la réaction, il apparaît que la
caractérisation du système dans des conditions d'état stationnaire, c'est-à-dire la
mesure des paramètres de MICHAELIS et MENTEN, ne fournit pas suffisamment
d'information pour déterminer toutes les constantes de vitesse. Comme nous l'avons
discuté dans le § 7.7, la mesure des effets isotopiques primaires permet de pallier
ce problème mais uniquement au prix de l'introduction de nouvelles hypothèses et
uniquement pour les cas les plus simples : si le mécanisme comporte trois étapes au
lieu de deux, entre la fixation du substrat et la libération du produit, aucune
méthode d'étude à l'état stationnaire ne permet de révéler leur existence, et donc en
aucune façon de fournir des informations sur la grandeur des constantes de vitesse.
En général, comme mentionné dans le § 6.3, tous les intermédiaires intervenant
dans un mécanisme réactionnel qui consiste en une série d'isomérisations d'intermédiaires, doivent être traités comme une seule espèce dans les cinétiques d'état
stationnaire. Ceci représente une limitation sévère et fournit la justification principale pour l'étude des cinétiques des phases transitoires, qui ne sont pas soumises à
cette limitation. Les vitesses lentes observées dans les expériences à l'état stationnaire sont généralement obtenues en travaillant avec des concentrations faibles
d'enzyme. Ceci peut constituer un avantage si l'enzyme est coûteux ou disponible
uniquement en petite quantité, mais cela signifie également que toute l'information
concernant l'enzyme est obtenue indirectement, en observant les effet sur les réactifs et non en observant directement l'enzyme lui-même. Pour observer directement
l'enzyme, il faut l'utiliser dans des quantités comparables à celles des réactifs, de
sorte qu'il puisse être détecté par des méthodes spectroscopiques ou autres. Cette
pratique conduit à l'utilisation de concentrations d'enzyme tellement élevées que les
méthodes de mesure à l'état stationnaire ne peuvent plus être utilisées.
Les avantages des méthodes d'étude des phases transitoires pourraient faire apparaître les méthodes de mesure à l'état stationnaire comme obsolètes, mais rien ne
semble indiquer que ces dernières soient dépassées et, pour les raisons que nous
allons évoquer, nous pouvons nous attendre à ce qu'elles continuent à prédominer
dans les études enzymatiques pendant de nombreuses années. Premièrement, la
théorie de l'état stationnaire est la plus simple et les mesures à l'état stationnaire
nécessitent un équipement plus simple. Deuxièmement, les faibles quantités d'enzyme, nécessaires pour les mesures à l'état stationnaire permettent de les appliquer
avec de nombreux enzymes pour lesquels des études des phases transitoires
seraient trop coûteuses.