🎡 La Cynétique Enzymatique

Calcul de la constante d'affinitée

Nous allons, à notre niveau, différencier deux types d'enzymes : les enzymes michaeliennes et les enzymes x

Définition

Les enzymes michaeliennes sont toutes les enzymes dont la cinétique a une saturation hyperbolique

On notera initial avec un exposant ${}_i$. Les enzymes michaeliennes ont une vitesse initiale (d'apparition du produit) maximale au début, et qui décroit. Idem dans le sens opposé pour la disparition des substrats. Note : on pourrait relativement dire logarithmique.

Quelques point important :

• Le flux de substrat est constant. On ne peux donc pas vraiment utiliser la quantité de substrat. À la place, on utilisera la concentration et la vitesse en fonction de la valeur initiale.
• On dose alors, la quantité de substrat ou de produit. On arrête la réaction à différents moments et on le reporte sur un graphe.

La courbe de la Figure 19 s'appelle Courbe de Michaelis-Menten. La Constante de Michaelis-Menten ($K_M$) est la valeur de concentration à laquelle la vitesse absorption de la réaction vaux la vitesse max divisée par deux ($\frac{V_{max}}{2}$). Plus elle est petite, plus l'enzyme possède une affinité forte pour le substrat. Avec les k que nous avions dans l'équation de la page précédente, on obtient $K_M=\frac{k_2+k_{-1}}{k_1}$

On peut également calculer la vitesse initiale avec $V_i=\frac{V_{max}[S{]}_i}{K_M+[S{]}_i}$ avec $V_i$ la vitesse initiale, $[S{]}_i$ la concentration initiale de substrat et $V_{max}$ la vitesse max.

À une basse concentration de substrat, $K_M$ est bien plus supérieur que $[S{]}_i$, $V_i$ se rapproche d'une équation $k\times [S{]}_i$. On a alors une sorte de droite, ou de TANGENTE elle est de retour. Pour une très forte concentration de substrat, $V_i$ tend vers $V_{max}$, il y a donc UNE LIMITE car $V$ est une suite croissante et non bornée (c'est une suite, c.f. le tout début). Avec ces deux conditions, on effectue un double inverse pour linéariser cette droite. La Linéarisation de Lineweaver Burk permet de lire $K_M$ et $V_{max}$ à partir de points expérimentaux.

$$\frac{1}{V}=\frac{K_M}{V_{max}}\times \frac{1}{[S{]}_i}+\frac{1}{V_{max}}$$

À partir de cette double inverse, on peut définir une constante d’affinités $K_M$. Mais maintenant, que peut-on en faire ?

Interprétation des résultats

Les enzymes glucokinéses et hexokinases sont ... . Le glucokinase a une plus faible affinité pour le glucose que l'hexokinase.

Conséquences : l’inhibition du glucokinase arrive beaucoup plus tard que celle de l'hexokinase. Elle est donc lié à la concentration de glucose. La glucokinase travaille peu importe la concentration de glucose dans le plasma, alors que l'hexokinase sera très vite saturée. Cet équilibre permet de protégée l'organisme à l'intoxication de glucose. Lorsque les cellules sont exposés à une exposition du glucose, les cellules peuvent nécroser.

---

Plus la constante de catalise est élevé, plus kcat est faible, donc la katalyse de la réaction est fréquente

La plupart des enzymes michaeliennes sont monomériques, elles possèdent une seule sous unitée.

Complexes enzymatiques avec ADN polymérases.

---

Un autre type d'enzyme sont alors les enzymes allostériques, qui elles possèdent plusieurs sous unités. Au même titre que les hémoglobines, créent une inertie lors de la fixation d'un ligand sur ses sous unités.

À partir de certains graphiques étudiés au dessus, on peut comparer les enzymes michaeliennes et allostériques, via une constante $K_{0.5}$ : et il ce trouve que les allostériques ont une affinitée plus faible que les michaeliennes.

On peut également étudier le nombre/coefficient de Hill. Il permet de définir si la fixation du substrat est indépendante si n = 1 (coopération des sous unités) On peut également voir un effet/réponse hétérotrope positives en presence d'activateur/inhibiteur qui permet d'augmenter (ou diminuer) encore plus l’affinité des enzymes. Cette évolution se voit dans une diminution (ou augementation) de la constante $K_{0.5}$.