Question 4
Question
Calculez les vitesses là où elles sont possibles. Mesurez les durées de phase stationnaire. Que pensez-vous de S5 et de la vitesse correspondante ?
Voici l'ensemble des résultats bruts pour les v0 en (UA).s-1 (ligne 1) et les durées de phase stationnaire en s (ligne 2) :
Par définition, la vitesse d'une réaction chimique représente le nombre de moles de produit apparues par unité de temps, dans le système SI, des moles par seconde (mole.s-1). On peut aussi considérer que c'est le nombre de moles de substrat consommées par seconde. Le calcul d'une vitesse nécessite donc de connaître ce nombre de moles. Pour cela, les enzymologistes disposent de l'arsenal technique de la chimie analytique. Comme beaucoup d'enzymes agissent sous forme soluble et que de nombreux substrats ou produits présentent des propriétés spectrales, on a tout naturellement développé des méthodes de mesure d'activité enzymatique utilisant la spectrophotométrie. Les valeurs données dans les tableaux suggèrent la mesure de l'absorbance (A) du produit en fonction du temps,
donc v0 = ΔA/Δt
Prenons l'exemple de S1 : la vitesse est constante de 10 à 90 s, soit un ΔA de 0,5 unité d'absorbance (UA) pour 10 s, ou encore 0,05 UA par s, donc v0 = ΔA/Δt = 0,05 UA.s-1. Pour S2, ce sera v0 = ΔA/Δt = 0,1 UA.s-1, une vitesse donc 2 fois plus grande. S4 et S5 donnent des valeurs de v0 très proches et la durée de phase stationnaire n'augmente presque plus ; Michaelis et Menten ont montré que la relation entre v0 et [S] est de nature hyperbolique, la v0 mesurée avec S5 est proche de la limite de cette fonction.
Nous avons suggéré que la mesure de v0 était spectrophotométrique et que S et P étaient en solution ; on a donc accès aux concentrations molaires par la loi de Beer-Lambert reliant l'absorbance à la concentration
A = C.ε.l
Avec C = concentration en mole.L-1, A = absorbance, ε = coefficient d'absorption molaire ou moléculaire (caractéristique de la molécule dosée, en mole.L-1.cm-1), l = longueur de la cuve de mesure du spectrophotomètre (en cm).
Et donc v0 = ΔA/Δt = ΔC/(Δt.ε.l)
On peut alors exprimer v0 en mole.s-1 par litre (mole.s-1.L-1) ou par millilitre (mole.s-1.mL-1), ou leurs fractions qui sont fréquemment employées : la micromole (μmole), la nanomole (nmole)...
Remarque :
Remarquons qu'avec S5 (la plus grande concentration de S), la vitesse est presque la même qu'avec S4 (et les durées de phase stationnaire sont très proches) ; ces concentrations de S permettent de s'approcher de la vitesse maximale, nous verrons que c'est une limite.
