Inscription / Connexion Nouveau Sujet
Niveau licence
Partager :

cinétique enzymatique

Posté par
gnaaar
11-01-20 à 22:18

Bonjour, c'est le deuxième exercice d'un sujet de cinétique et j'aimerais verifié si ce que j'ai fais est bon.

On considère une enzyme ,EH  pouvant se déprotonner en .E- ou se protonner sons forme EH2(+) en fonction du pH.
On notera Ka1, et Ka2, les constantes d'acidité des deux réactions acido-basiques correspondantes et [E]o, la concentration initiale d'enzyme introduite.

EH_2^+ + H_2O \leftrightarrow ^{ka} _{k-a} EH + H_3O^+ K_{a1}
EH + H_2O \leftrightarrow ^{kb} _ {k-b} E^- + H_3O^+ K{ a2}


On suppose que les formes EH2(+) ef E- de l'enzyme sont inactives et que seule la forme neutre EH est capable de fixer le substrat  et de Ia convertir en produit P selon un mécanisme classique  de cinétique enzymatique :

EH + S \leftrightarrow ^{k1} _ {k-1} EHS \leftrightarrow ^{k2} _{k-2} EHP \leftrightarrow ^{k3} _{k-3} EH + P


1) Rappeler lers hypothèses permettant, de passer du mécanisme
au mécanisme simplifié de Michealis-Menten.

EH + S \leftrightarrow ^{k1} _ {k-1} EHS \rightarrow ^{k2} EH + P


2.  Ecrire les equation differentiels en tenant comptes des equilibres acido-basique.

3. On suppose les equilibres rapide. Quelle sont les consequences de cette hypothese.

4. Quelle aproximation supplementaire peut-ont faire.

5. Montrez que l'equation du produit P peut se mettre sous la forme d'une equation de Michealis-Menten et précise la formule de Vm et Km

6. Montrez que la vitesse de la réaction presente un maximal en fonction du ph dont vous établirez l'expression.



1) on pose le passage de EHS a EHP comme etant cinetiquement determinant, on neglige la derniere reaction et on suppose qu'il n y'a pas de produit a l'etat initial donc pas d'equilibre.

2) -\frac{\partial S}{\partial t} = k_1*EH*S-k_{-1}*EHS
-\frac{\partial EHS}{\partial t} = k_1*EH*S-(k_{-1}+k_2)*EHS
-\frac{\partial P}{\partial t} = k_2*EHS
-\frac{\partial EH}{\partial t} = k_a EH_2^++k_{-b}*E^-* H_3O^+*k_{-1}*EHS -K_1*EH*S-k_{-a}*EH*H_3O^+-k_b*EH

3)l'equilibre est rapidemant atteint Ka1=\frac{EH*H_3O^+}{EH_2^+}
Ka2=\frac{E^-*H_3O^+}{EH}

4) On suppose qu'on peut applique l'AEQS a EHS et que S est en large excés par rapport a EH.


5) On v = k2*EHS , je suis désole mais ca serait trop long de detaile le calcul j'essaye de mettre quelques expression intermediaires.

Or \frac{\partial EHS}{\partial t}=0 \Rightarrow k_1*EH*S=(k_{-1} + k_2) EHS

On a EH0 = EH + E- + EH2^+ + EHS    on exprime grace aux equation precendentes chauqe concentration en fonction de EHS

on obtient EH_0 = \frac{k_{-1}+ k _2}{k_1}*\frac{EHS}{S}*(1+ \frac{H_3O^+}{Ka1}+ \frac{Ka2}{H_3O^+})+ EHS

en simplifiant je tombe sur EHS = \frac{EH_0*S}{S+\frac{k_{-1}+k_2}{k_1}*\frac{Ka1*H_3O^+(H_3O^+)^2+Ka2*Ka1}{Ka1*H_3O^+}}
v = \frac{*k_2*EH_0*S}{S+\frac{k_{-1}+k_2}{k_1}*\frac{Ka1*H_3O^+(H_3O^+)^2+Ka2*Ka1}{Ka1*H_3O^+}}

vm = k2 * EH et Km est le dénominateur sans le S


6) je bloque pour cette question

Posté par
vanoise
re : cinétique enzymatique 11-01-20 à 22:32

Bonsoir
Je n'ai pas le temps ce soir de vérifier l'ensemble de ton message.  Pour la 6 : le dénominateur de l'expression de la vitesse  présente peut-être un minimum pour une valeur particulière de la concentration en ions oxonium...
Sous toute réserve...

Posté par
gnaaar
re : cinétique enzymatique 11-01-20 à 22:44

D'accord, dans ce cas je pose qu'il faut que km soit egale a 0 pour que la vitesse soit maximale donc que  Ka2*H3O+ + H3O+^2 + Ka1*Ka2 = 0 donc pH = 1/3 * log ( Ka2^2*Ka1)

Posté par
gnaaar
re : cinétique enzymatique 14-01-20 à 21:40

Bonjour, je fais un petit

Posté par
vanoise
re : cinétique enzymatique 14-01-20 à 23:01

Je ne suis pas spécialiste de biochimie... Tout de même, si je reprends ton expression de [ESH], elle conduit à cette expression de la vitesse :

v=\dfrac{k_{2}.\left[EH\right]_{o}.\left[S\right]}{\left[S\right]+\frac{k_{2}+k_{-1}}{k_{1}}\cdot f(h)}

avec : h=\left[H_{3}O^{+}\right] et f(h)=1+\frac{h}{K_{a1}}+\frac{K_{a2}}{h}

Un rapide calcul de dérivée et un tableau de variations comme on en fait en cours de math, montre que f(h) présente un minimum pour :

h=\sqrt{K_{a1}.K_{a2}} soit : pH=\frac{1}{2}\cdot\left(pK_{a1}+pK_{a2}\right)

Un minimum de f(h) correspond, toutes choses égales par ailleurs, à un maximum de vitesse.



Mentions légales - Retrouvez cette page sur l'île de la physique - chimie
© digiSchool 2025

Vous devez être membre accéder à ce service...

Pas encore inscrit ?

1 compte par personne, multi-compte interdit !

Ou identifiez-vous :


Rester sur la page

Désolé, votre version d'Internet Explorer est plus que périmée ! Merci de le mettre à jour ou de télécharger Firefox ou Google Chrome pour utiliser le site. Votre ordinateur vous remerciera !