Correction du devoir en temps limité de chimie n°4

Le devoir est décevant, avec une moyenne de seulement 9,7/20, dont 18 copies supérieures à 10 et 4 entre 9 et 10. Ce devoir était pourtant d’un grand classicisme, très proche du cours, et extrait d’un sujet de concours BCPST.

Les deux premières questions ne nécessitait que d’appliquer la méthode de linéarisation de Lineweaver-Burke et de faire une régression linéaire. On ne demandait nullement de réciter le cours de bio, et donc à ce stade, on n’a pas à parler d’une grandeur Vm, et encore moins à donner les significations de Vm et Km.
D’autre part, il ne suffit nullement de dire que 1/v0 est affine de 1/[A]0 pour conclure. Il faut aussi montrer que si la loi proposée est vérifiée, alors 1/v0 doit être affine de 1/[A]0

J’en profite pour m’étonner que certains fassent la régression linéaire, qui donne deux relations entre kc et Km (pente et ordonnée à l’origine), et donc permet de déterminer ces deux grandeurs, mais résolvent ensuite un système de deux équations à deux inconnues en prenant deux valeurs au hasard dans le tableau.

La démonstration de la relation à partir du mécanisme est une partie absolument fondamentale du cours de bcspt, et il est impardonnable de ne pas savoir le faire. Ceux qui n’utilisent pas la conservation du catalyseur, obtiennent une expression de v0 où [A]0 n’apparait pas au dénominateur, et concluent quand même qu’on trouve le résultat n’ont pas les yeux en face des trous ou prennent le correcteur pour un âne lapin bâté.
La conservation du catalyseur permet seule de faire apparaitre [C]0, c’est-à-dire la quantité totale de catalyseur, soit encore la quantité de catalyseur introduit.
La conservation du substrat, soit [A]+[AC]=[A]0, n’a pas beaucoup d’intérêt. En effet, comme on n’étudie la réaction que proche de l’instant initial, et que A est introduit en quantité très grande devant C, [AC] reste toujours très faible devant [A], soit [A]=[A]0.

La signification de Km lorsque k2 est très petit devant k-1, a été très rarement satisfaisante. D’abord, on affirme qu’il s’agit d’une constante d’équilibre ; c’est vrai, mais il faut le montrer. Si k2 est très petit devant k-1, alors v2 est très petite devant v-1, autrement dit, la majorité des complexes AC se redissocie en A+C plutôt qu’en B+C. L’AEQS devient alors v1=v-1, autrement dit (1) et (-1) se font quasiment à la même vitesse. Ceci est la définition de l’équilibre entre A+C et AC.
Ensuite, il faut être clair sur l’équilibre dont Km est la constante. Ce n’est pas A+C donne AC, mais AC donne A+C, autrement dit, c’est la constante de dissociation de AC.
L’affirmer suffit peut-être en biologie (ce qui m’étonnerait), mais le montrer est indispensable en chimie.

C’est la même chose pour kc[C]0. Il ne suffit pas d’affirmer que c’est la vitesse maximale ; il faut le montrer, ainsi qu’en expliquer succintement la justification physique.

Dernière chose : c’est quand même gênant de parler dans toute la copie de catalyse enzymatique, d’enzyme et de complexe enzyme-substrat, alors qu’il n’y a pas l’ombre de bout du nez d’une enzyme ! Connaitre son cours de bio, c’est bien ; faire le lien entre le cours de bio et celui de chimie, c’est bien, mais il faut aussi s’adapter aux énoncés.

One reply

  1. Bruno Anselme dit :

    Oulah ! Mais c’est très intéressant, tout ça. Vous êtes confrontés là à l’une des difficultés de vos études : l’interdisciplinarité. La cinétique est la cinétique, que ce soit dans un cadre biologique ou non ; il en est de même de la mécanique, de la thermodynamique, de l’électrostatique, des probabilités et de l’intégration par parties, etc, etc. Par voie de conséquence vous ne devriez pas avoir le droit de glisser la moindre nuance entre « de la chimie vue en cours de chimie » et « de la chimie vue dans un cadre biologique ». Mais c’est difficile… Oui, c’est difficile, mais ça doit rester un objectif.
    La bio, c’est souvent beaucoup trop compliqué pour qu’on puisse la décrire avec les seuls outils du chimiste… Alors on fait des raccourcis, des simplifications, des approximations ; c’est normal. Sinon, on ne s’en sort pas.
    Mais ça change. La frontière, déja floue, s’estompe de plus en plus. Et puis il y a des tas de domaines ou la bio n’est pas « de la bio », c’est juste de la chimie de chimiste, ou juste du dénombrement de matheux, ou juste de la physique de physicien. Et là, vous n’avez pas le droit de traiter ça « à la biologiste ».

    Tout ça pour abonder dans le sens de mon camarade. Travaillez bien ces passerelles entre les disciplines. Elles sont précieuses. Il y a là des trésors de compréhension qui vous apparaîtront peu à peu.

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