À propos de cette expérience
Mesurez la réponse initiale d’une réaction enzymatique à l’augmentation de la concentration en substrat. Enregistrez une courbe de référence, modifiez la concentration en enzyme, la température ou le pH, puis comparez les vitesses. La liaison du substrat suit un modèle de saturation de Michaelis-Menten. Les facteurs de température et de pH sont des courbes pédagogiques choisies explicitement, et non des données ajustées pour une enzyme particulière.
Objectifs pédagogiques
- Expliquez la saturation à mesure que la concentration en substrat augmente
- Identifiez Km comme la concentration en substrat correspondant à la moitié du Vmax actuel
- Distinguez les effets de la concentration en enzyme des changements de concentration en substrat
Comment l’utiliser
- 1Utilisez 37 degrés Celsius, un pH de 7 et une concentration relative en enzyme de 1. Réglez le substrat à 2 mM et comparez la vitesse à Vmax.
- 2Augmentez la concentration en substrat à 20 mM. Remarquez que la vitesse se rapproche de Vmax sans l’atteindre.
- 3Enregistrez la courbe de référence, puis doublez la concentration en enzyme. Comparez les courbes et Km.
- 4Modifiez la température ou le pH et comparez avec la référence. Revenez aux conditions initiales pour constater que ces facteurs illustratifs sont réversibles.
Le modèle
Hypothèses
- Une réaction à substrat unique suit une cinétique de vitesse initiale de Michaelis-Menten à l’état stationnaire, avec le substrat en excès par rapport à l’enzyme.
- La concentration en substrat est maintenue constante, et l’accumulation du produit, son épuisement, l’inhibition ainsi que la réaction inverse du produit sont ignorés.
- Km est fixé à 2 mM dans toutes les conditions. La concentration en enzyme fait varier Vmax linéairement.
- Les multiplicateurs de température et de pH sont des courbes pédagogiques symétriques et réversibles. Ils ne modélisent ni la dénaturation réelle, ni l’historique de la réaction, ni une enzyme spécifique.
À essayer en classe
- Q1À quelle concentration en substrat la vitesse est-elle égale à la moitié de Vmax ?
- Q2Pourquoi l’ajout d’enzyme peut-il augmenter la vitesse alors que l’ajout de substrat supplémentaire a peu d’effet ?
- Q3Quelles mesures seraient nécessaires pour remplacer la courbe de température illustrative par un modèle spécifique de l’enzyme ?
Foire aux questions
Le chauffage endommage-t-il définitivement l’enzyme simulée ?
Non. Le multiplicateur d’activité dépend uniquement de la température actuelle et est réversible. Les enzymes réelles peuvent subir une dénaturation irréversible, un phénomène qui ne fait pas partie de ce modèle.
Km change-t-il lorsque la concentration en enzyme double ?
Pas dans ce modèle. Le doublement de la concentration en enzyme double Vmax et la vitesse à toute concentration de substrat, tandis que la concentration de substrat correspondant à la moitié de la vitesse maximale reste égale à Km.