Qu'est-ce que la concentration en enzyme?
Les enzymes sont des protéines qui permettent aux réactions chimiques dans le corps de se produire beaucoup plus rapidement qu’elles ne le feraient autrement. Dans certains cas, une réaction ne se produira pas du tout sauf si une enzyme spécifique est présente. Outre le pH, la température et la concentration en substrat, la concentration en enzyme a un effet important sur le processus de réaction. En supposant que la quantité de substance ou de substrat participant à la réaction chimique reste identique, une faible concentration en enzyme peut entraîner une réaction chimique lente. D'autre part, une concentration élevée en enzyme peut accélérer une réaction jusqu'à atteindre la vitesse maximale possible.
Chaque enzyme est spécifique à une réaction chimique particulière ou à un groupe de réactions. Un site de fixation sur l'enzyme lie son substrat spécifique pendant qu'une réaction a lieu. Après la réaction, le substrat est libéré et l'enzyme peut être réutilisée.
Lorsqu'on étudie la concentration d'enzyme et observe son effet sur une réaction, une expérience devrait normalement commencer avec des concentrations relativement faibles de l'enzyme. Cela signifie que le substrat est généralement présent en excès au début. La vitesse de la réaction peut être mesurée par la quantité de produit formée dans le temps. Lorsque la solution enzymatique devient plus concentrée, les collisions entre les enzymes et les molécules de substrat sont plus susceptibles de se produire. Cela signifie que, lorsque la concentration en enzyme augmente, le taux de réaction s'accélère de manière linéaire jusqu'à atteindre un certain niveau où il commence à s'aplanir.
La réaction la plus efficace possible se produit lorsque chaque site de chaque enzyme est occupé en permanence par le substrat. Une fois ce point atteint, une concentration plus élevée en enzyme est nécessaire pour augmenter la vitesse de réaction. Cela rend les nouvelles enzymes disponibles pour se lier au substrat. Lorsque toutes les molécules de substrat sont attachées à des enzymes, l'augmentation de la concentration en enzyme n'accélérera plus le processus de réaction. Les enzymes supplémentaires ajoutées n'auront pas de substrat disponible sur lequel travailler, et le taux de réaction reste égal à la limite maximale.
Si tous les facteurs susceptibles d'altérer les vitesses de réaction, tels que le pH, la température et la concentration en substrat, sont fixés, la mesure de la vitesse de réaction devient alors un moyen de mesurer la concentration en enzyme. Des mesures du taux de réaction sont effectuées et des équations mathématiques sont utilisées pour définir avec précision la quantité d'enzyme active. Lors de la mesure de concentrations, il est important de s'assurer de la présence de suffisamment de substrat pour saturer toutes les enzymes de la solution.