TP chimie physique I Page 1
Semestre d’automne 2007
Elliott Croset
Alexandre Dumoulin
(Groupe E)
CINÉTIQUE
I. But de l’expérience
Etude de la cinétique d’une réaction catalysée par la trypsine, une enzyme digestive du suc pancréatique.
II. Notions théoriques
La catalyse par le biais de la trypsine permet d’abaisser l’énergie d’activation d’une réaction donnée, en l’occurrence, l’hydrolyse d’une liaison peptidique dans le BAPNA
(N-benzoyl-arginine-p-nitroanilide) qui est soluble dans le DMSO. Cette réaction nous donne un équivalent carboxylique de la N-benzoyl-arginine et une molécule de p-nitroaniline de couleur jaune:
N
O
H
NH
NO2
(CH2)3
N
H
H2N NH
O
N
O
H
NH
(CH2)3
H2N NH
O
OH
NO2
NH2
Trypsine
H2O
+
N-benzoyl-arginine-p-nitroanilide
(BAPNA)
p-nitroaniline
(jaune)
L’exemple de mécanisme que nous allons étudier ici est le mécanisme de Michaelis-Menten :
• Considérons une réaction enzymatique qui passe par la formation d’un complexe intermédiaire (ES) :
E S a a ES b E P +←k (k')→k →+
• On admet qu’au début de la réaction, la vitesse de réaction est constante :
V k [ES] 0
= b
21.04.2009 Elliott Croset
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• On peut obtenir l’équation suivante, en considérant les différentes vitesses de formation, ainsi qu’en considérant la concentration de l’enzyme comme beaucoup plus faible que celle du substrat : a b a total k' k k ([E] [ES])[S] [ES]
+
−
=
Avec [ES] = concentration de complexe intermédiaire = a b a k' k k [E][S] [ES]
+
=
[E]total = concentration totale d’enzyme = [E] + [ES]
• Posons a a b
M
k k' k
K
+
=
= constante de Michaelis.
• Si la concentration du substrat est beaucoup plus grande que KM, on obtient l’équation de Michaelis-Menten :
K [S]
[S] V V
M
0 max +
=
• On peut réarranger l’équation de la manière suivante : max max
M
0 V
1
[S]
1
V
K
V
1
= ⋅ +
En traçant 1/V0 en fonction de 1/[S], on