Calcul du taux de conversion enzymatique
Comprendre le Calcul du taux de conversion enzymatique
Dans une industrie pharmaceutique, un biochimiste étudie l’efficacité d’une nouvelle enzyme responsable de la conversion d’un substrat \(S\) en produit \(P\). L’enzyme est testée dans différentes conditions pour optimiser sa production.
Données:
- Concentration initiale du substrat, \([S]_0\): 0.5 mM
- Concentration du produit après 1 heure, \([P]\): 0.35 mM
- Volume de la réaction: 100 mL
Questions:
1. Calculez la concentration du substrat restant après 1 heure.
2. Déterminez le taux de conversion du substrat en produit, exprimé en %.
3. Quelle serait l’efficacité de l’enzyme si la concentration du produit atteignait 0.45 mM?
Correction : Calcul du taux de conversion enzymatique
1. Calcul de la concentration du substrat restant après 1 heure
Pour déterminer la concentration du substrat restant après 1 heure de réaction, il faut soustraire la concentration du produit formé de la concentration initiale du substrat.
Ceci est basé sur l’hypothèse que le substrat converti en produit est équivalent à la quantité de produit formé, indiquant une réaction stœchiométrique 1:1.
Formule :
\[ [S] = [S]_0 – [P] \]
Données :
- Concentration initiale du substrat, \([S]_0\): 0.5 mM
- Concentration du produit, \([P]\): 0.35 mM
Calcul :
\[ [S] = 0.5 \, \text{mM} – 0.35 \, \text{mM} \] \[ [S] = 0.15 \, \text{mM} \]
La concentration du substrat restant après 1 heure est de 0.15 mM.
2. Détermination du taux de conversion du substrat en produit, exprimé en %
Le taux de conversion du substrat en produit est calculé en divisant la concentration du produit par la concentration initiale du substrat, puis en multipliant par 100 pour obtenir un pourcentage. Ce calcul donne une idée de l’efficacité de la réaction catalysée par l’enzyme.
Formule :
\[ \text{Taux de conversion (%)} = \left(\frac{[P]}{[S]_0}\right) \times 100 \]
Données :
- Concentration initiale du substrat, \([S]_0\): 0.5 mM
- Concentration du produit, \([P]\): 0.35 mM
Calcul :
\[ \text{Taux de conversion (%)} = \left(\frac{0.35 \, \text{mM}}{0.5 \, \text{mM}}\right) \times 100 \] \[ \text{Taux de conversion (%)} = 70\% \]
Le taux de conversion du substrat en produit après 1 heure est de 70%.
3. Évaluation de l’efficacité de l’enzyme si la concentration du produit atteignait 0.45 mM
Pour évaluer l’efficacité de l’enzyme si la concentration du produit atteignait 0.45 mM, on recalcule le taux de conversion en utilisant cette nouvelle concentration du produit. Ceci permet de comparer l’efficacité potentielle de l’enzyme dans des conditions optimales hypothétiques.
Formule :
- Taux de conversion optimale %:
\[ = \left(\frac{[P]_{\text{hypothétique}}}{[S]_0}\right) \times 100 \]
Données :
- Concentration initiale du substrat, \([S]_0\): 0.5 mM
- Concentration hypothétique du produit, \([P]_{\text{hypothétique}}\): 0.45 mM
Calcul :
\[ = \left(\frac{0.45 \, \text{mM}}{0.5 \, \text{mM}}\right) \times 100 \] \[ = 90\% \]
Si la concentration du produit atteignait 0.45 mM, le taux de conversion optimale serait de 90%, indiquant une efficacité accrue de l’enzyme.
Calcul du taux de conversion enzymatique
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