Constante de Michaelis

Constante de Michaelis
Objectif d'apprentissage
Déterminer Vmax et la valeur de la
constante de Michaelis (Km) par la
méthode graphique et expliquer
leur signification.
Théorie enzymatique
Un enzyme augmente la vitesse d'une réaction en abaissant l'énergie
d'activation nécessaire à cette réaction. L'enzyme peut accomplir cette fonction car
il a un site actif à la surface de la protéine où se lie le substrat. L'interaction entre le
site actif et le substrat affaiblie la structure du substrat facilitant ainsi sa
dégradation. Le graphique ci-dessous représente la vitesse de réaction d'un enzyme
en fonction de la quantité de substrat. On peut en tirer les conclusion suivantes :
 À faible concentration de substrat (zone verte) , toutes les molécules
peuvent atteindre le site actif en même temps. La réaction est donc
proportionnel le à la concentration de substrat.
 Plus la concentration du substrat augmente (zone jaune), moins de site actif
son disponible et la vitesse de réaction n'augmente pas
proportionnellement avec la concentration de substrat.
 À forte concentration de substrat (zone rouge) , la vitesse de réaction
n'augmente plus et se stabilise car tous les sites actifs sont occupés
(saturation).
Définition
Objectif d'apprentissage
Décrire la relation entre la
concentration du substrat et
l’activité enzymatique.
CHIMIE NS / Option Biochimie
La constante de Michaelis (Km) est la concentration du substrat à laquelle la
vitesse de réaction est à la moitié de sa valeur maximale. Autrement dit :
et se mesure en mmol dm-3
Km = Vmax
2
Graphique 1 : Activité enzymatique (V) en
fonction de la concentration du substrat
Vmax
Vmax
2
Km
[substrat]
F.Lépine, É.S.C. Renaissance
1
Signification Km
La valeur de Km varie avec la température et le pH. Chaque enzyme possède
une valeur spécifique selon l'affinité de son site actif envers son substrat. Sur le
graphique 2 ci-dessous, on peut voir que l'enzyme A a une valeur de Km plus basse
que l'enzyme B; ce qui signifie que l'enzyme A a une plus grande affinité pour ce
substrat que l'enzyme B.
Graphique 1 : Activité enzymatique en
fonction de la concentration du substrat
Enzyme B Vmax
2
Enzyme A Vmax
2
Km
enzyme A
Km
enzyme B
Km bas :
 l'enzyme a une grande affinité pour substrat
 l'enzyme devient donc rapidement saturé
 l'enzyme est donc peu influencé par les changements de concentrations.
Km élevé :
 l'enzyme a une faible affinité pour son substrat
 l'enzyme devient donc saturé seulement à de fortes concentrations
 l'enzyme est donc susceptible aux changements de concentrations.
Tableau 1 : Exemples de constante de Michaelis
Enzyme
Substrat
Catalase
Hexokinase
Anhydrase carbonique
Peroxyde d’hydrogène
Glucose
HCO3-
F.Lépine, É.S.C. Renaissance
Km
mmol dm-3
25.0
0.15
9.0
2