Enzymologie et unités (fin 2010)
Marianne GENTHON
Bonjour à tout le monde
Merci pour ces éclaircissements !
On raisonne en effet trop souvent sur des coeff de 1 qui peuvent devenir trop simplificateurs, et c'est bien agréable de trouver la même quantité d'enzyme que l'on ait compté du S ou du P!
Cela appelle par ailleurs de petites remarques que je vous soumets:
je ne crois pas qu'on mesure si souvent que cela des activités enzymatiques en conditions saturantes (voir les fiches techniques de dosages d'enzymes en médical ou en alimentaire: les concentrations en S sont données, la recherche des Km montre que souvent on est plus proche de VM/2 que de Vm). Par contre cela est obligatoire pour une activité molaire assimilable à k2 en valeur numérique, mais se sert-on si souvent que cela (hors enseignement et recherche) de cette grandeur?
* il ne faudrait pas écrire dans la fiche finale que zm=k2 car les unités sont différentes, ceci comme l'item suivant n'est qu'une humble remarque de relecture!
*de la même façon il ne faudrait pas écrire dans la fiche finale que les katals sont des mol.s-1 car je trouve qu'une des grandes difficulté des élèves tient à la confusion qu'ils font entre vitesse de travail et quantité de travailleur .
L'ancienne intervention que j'avais faite à ce sujet sur le site est encore accessible (http://www.upbm.org/cela-fait-debat/40-enzymologie-et-unites.html): à travers l'exemple de travailleurs clandestins j'indiquais qu'on ne comptait pas les clandestins en robes par jour qu'ils réalisent, même si c'est à travers ce travail qu'on évalue leur nombre (de clandestins justement c'est ce qu'on utilisera comme unité, pas des robes par jour).
En enzymologie la confusion tient au fait que la définition utilise .....un coefficient de 1. Si on avait définit le katal comme la quantité catalytique qui permet une vitesse de conversion de x mol.s-1 , avec x différent de 1, on aurait peut-être moins de problèmes.
je n'ai pas vu le sujet sur l'amylase mais il est possible que la question pose le problème du dosage des (endo)hydrolases de polymères. Dans ces cas la stoechiométrie de la réaction est indéterminable car statistiquement on ne peut compter combien de fois une enzyme coupe chaque substrat et les produits sont de surcroît assez variables certains, coupés peu, ressemblant trop au substrat pour pouvoir être dosés isolément. C'est la raison pour laquelle on a inventé.... l'unité arbitraire. Par exemple une UA pourra être la quantité catalytique qui dans les conditions du protocole donne une variation d'absorbance de 0,1 par min.
J'ai deux ou trois fiches commerciales de dosage de telles enzymes à disposition de ceux qui pourraient être intéressés
En espérant ne pas avoir opacifié le schmilblick ;-))
Élisabeth MATHIEU
Bonjour,
Je vais essayer de commenter à mon tour chacun des points, que j'ai d'ailleurs numérotés pour une lecture plus facile !
*1* Oui, effectivement, cela m'a tout d'abord beaucoup surpris, mais force est de reconnaître que fréquemment, les conditions de concentration en substrat proches de la saturation ne sont pas respectées. J'avoue que cela me surprend quand même, car à partir du moment où seulement une petite partie de l'enzyme présente est en action, la mesure que l'on fait ne traduit plus, justement, la quantité d'enzyme présente. Si tu mesures le nombre de robes produites par jour, mais que la plupart des personnes présentes se reposent, cela ne te donnera pas une idée du nombre de travailleurs réellement présents ... pour reprendre ton image ... Donc je m'interroge sur l'intérêt de déterminer une activité en conditions non saturantes.
Une de mes étudiantes a ainsi fait tout son travail de stage sur la mise au point des conditions pour déterminer l'activité catalytique d'enzymes marqueurs du sol ... Evidemment, on peut dire que l'on va prendre des conditions du système d'essai toujours les mêmes, même si le substrat n'est pas saturant. mais cela ne me satisfait pas plus, car selon les proportions entre la quantité d'enzyme effectivement présente dans l'échantillon ajouté dans le mélange réactionnel (MR), et la concentration en substrat choisie, on mettra en action une proportion d'enzyme différente, des fois 30%, d'autres fois 60 % etc. ... On ne maîtrisera pas du tout le % d'enzyme en action, d'où le résultat obtenu, pour moi, n'aura aucune signification ...
Si vous pouvez me dire si vous êtes d'accord avec moi, ou ce qui cloche dans mon raisonnement ... cela me rendrait service car je n'arrive pas à comprendre l'intérêt de déterminer une activité catalytique dans des conditions non proches de la saturation (en tous cas, au delà de 10 fois KM (E pour S utilisé) , on sait que au moins 90% de l'enzyme est en action !
*2* Je suis entièrement d'accord avec toi, il ne faut pas écrire zm = k2 mais "les valeurs numériques de zm et de k2 sont égales", car effectivement, ce sont 2 grandeurs différentes et à signification différente. J'ai donné un mauvais raccourci. Par contre, cela est expliqué "en principe correctement" dans l'article !
*3* Entièrement d'accord avec toi aussi, hélas, cela (1 kat= 1 mol.s-1), on le trouve dans les documents officiels ... y compris le fameux Gold Book de l'IUPAC qui est la référence internationale. La même ambiguïté va se retrouver lorsque l'on va être tenté de dire que la vitesse de transformation (exprimée en mol.s-1) est égale à l'activité catalytique dans le mélange réactionnel. Or, je suis tout à fait d'accord avec toi, la vitesse de transformation est ce que l'on peut mesurer dans le mélange réactionnel et cela s'exprime bien en mol.s-1 alors que l'activité catalytique traduit une quantité d'enzyme qui a ce potentiel catalytique. Donc le passage à z (et en kat) veut signifier que l'on traduit une quantité d'enzyme.
Pour ma part, je suis tout à fait d'accord pour distinguer les deux, je l'ai toujours fait dans les définitions que je donnais, mais la définition du Gold Book ne le fait pas du tout ressortir. A partir des fichiers que je vais remettre bientôt sur le site UPBM après avoir rectifié l'erreur des coefficients stoechiométriques, on pourra rediscuter tous ensemble de la définition "pédagogique" que l'on souhaite donner pour les élèves, nous sommes tout à fait preneuses de vos avis car sur ce point, le Gold Book est très insatisfaisant (voire contradictoire car en plus il parle de vitesse de réaction et non pas de vitesse de transformation ... )
*4* Pour l'amylase, oui, tu as raison, c'est probablement cela le problème. Dans ce cas, bien sûr, il y a les unités parfaitement arbitraires qui sont définies pour chaque cas particulier, et pour lesquelles on explique bien aux élèves que les conditions expérimentales, y compris le volume total du MR, sont strictement à respecter, si non, les comparaisons d'activités catalytiques sont impossibles. C'est aussi le cas du lyzozyme, par exemple. Comme dans ces cas, on ne parle pas de katal, c'est tout à fait acceptable.
Voilà, non non, rien n'est obscurci, au contraire, tout s'harmonise !
Etes vous d'accord ?