Expérience

Problème: nous avons fait l'hypothèse qu'une enzyme se liait momentanément avec son substrat (par complémentarité des formes) avant de le transformer en produits.

On étudie l'action de la catalase sur son substrat (l'eau oxygénée) en faisant varier la concentration en substrat.

Protocole : On a mesuré les variations de la vitesse initiale du taux d’oxygène (produit de la catalase) en fonction de la concentration en substrat 

Les concentrations étaient de : 0.1 ; 0.25 ; 0.5 et 1.

Pour chaque expérience on a rempli l’enceinte du bio réacteur à ras bord d’enzyme (catalase), puis on a mesuré le taux d’O2 avec une injection de 0.5 mL de substrat à 25 secs. Après chaque expérience on rince le matériel et on recommence avec l’injection à 25 secs de 0.5 mL de substrat plus concentré.

Le taux et la concentration d’enzyme ne change pas.

Grâce au logiciel latisbio on a obtenu les courbes suivantes :              

Taux d'oxygène, produit de la catalyse H2O2 en fonction du temps.

Analyse des résultats :

    On voit que plus la concentration en substrat augmente, plus la vitesse initiale de formation du produit (O2) augmente. Par exemple pour une concentration à 0.1 le taux d’02, au bout de 25 secondes après l’injection, ne dépasse pas les 10 mg/L. Alors qu’avec une concentration de 0.5 en substrat la formation de produit atteint les 19 mg/L ou encore avec la concentration à 1 on obtient plus de 20mg/L de produit, 25 secondes après l’injection. à En augmentant la concentration en substrat on augmente la vitesse de formation du produit dans les premières secondes, donc on augmente la vitesse initiale.

    On rappelle que la catalase a une concentration identique pour toutes les expériences. Or lorsqu’on augmente la concentration en substrat on augmente la probabilité qu’une enzyme et son substrat se rencontre. La probabilité de rencontre étant augmentée, la vitesse de formation du produit augmente également. Donc la réaction enzymatique est plus rapide lorsque la concentration en substrat est plus importante.

    Cependant la vitesse initiale de la réaction n’augmentera plus à un certain moment car étant donné que la concentration en enzyme n’augmente pas au cours des expériences, la concentration en substrat va devenir supérieur à la concentration en enzyme. Dans ce cas toutes les enzymes auront déjà pris en charge une molécule de substrat donc la quantité de substrat traité (c’est-à-dire la quantité de produit) ne pourra plus augmenter. Il n’y aura enfaite plus assez d’enzyme pouvant se lier avec le substrat.

    Conclusion : L’hypothèse de la formation d’un complexe enzyme substrat est validée par ces expériences car on a constaté qu’en augmentant la concentration en substrat on augmentait la vitesse initiale de la réaction enzymatique. De ce fait, en augmentant la concentration en substrat on a augmenté la vitesse de rencontre de l’enzyme avec

son substrat donc la vitesse de formation des complexes enzyme/substrat.