Зміст
Навіть найменша з молекул чи організмів із швидким часом розмноження може зайняти тривалий час, щоб отримати те, що ви хочете вивчити. Для бактерій, що знаходяться в чашці Петрі, швидкість реакції залежить від кількості реагенту, а також від наявності ферментів. Як би там не було, ви можете використовувати рівняння для визначення швидкості цих біохімічних реакцій.
Ензимна кінематика
З хімії, швидкість реакції описані за допомогою k значення що вимірюють, наскільки швидко відбувається реакція на реактиви на продукти. Для реакцій, що використовують каталізатори, біологічні сполуки, що прискорюють швидкість реакції, швидкість, ккіт, дозволяє визначити максимальну швидкість реакції. The максимальна швидкість реакції, Vмакс, говорить вам, скільки молекул перетворюється на продукт реакції, коли фермент повністю розчиниться сам.
Ферменти досягають цих високих швидкостей, знижуючи енергію активації реакції, кількість енергії, необхідної для реакції. Коли фермент зв’язується з субстратом, молекулою або сполуками, які ви спостерігаєте, він утворює фермент-субстратний комплекс. Вони не впливають безпосередньо на те, яка кількість реагенту чи сполук продуктів у вас є, і вони також залежать від інших факторів, таких як концентрація ферменту, температурний pH та міцність між іонними зв’язками.
Рівняння KCAT
Коефіцієнт реакцій дозволяє писати рівняння, щоб визначити, наскільки різні кількості реагентів призводять до того, скільки продуктів ви маєте. Для основної реакції xA + yB → zC (тобто перетворення х родимок А з у родимок Б врожайність z родимок С), рівняння ставки було б r = k м х н_для швидкості реакції _r, константа швидкості к і молярні концентрації А і Б позначаються дужками. М і н - це показники, які ви визначаєте за допомогою експериментів, які вимірюють, наскільки швидко відбувається реакція. Ж
Для конкретного випадку реакції, каталізованої ферментом, початкова швидкість v0 є v0 = kкіт/ Км для початкової швидкості реакції v0. Ця швидкість підказує вам швидкість каталізу в цьому ккіт формула. Км є Постійна Михайло-Ментен, яку можна або виміряти експериментально, або обчислити як концентрацію субстрату на половині максимальної швидкості.
Константа отримує свою назву від Рівняння Міхаеліса-Ментена v0 = vмакс х / (Км + ) для концентрації субстрату і максимальна швидкість vмакс говорить про те, наскільки швидка ферментативна реакція. Коли ви підраховуєте ккіт, ви також можете написати v0 = kкіт х х / Км як загальний метод швидкості реакцій для концентрації ферменту та субстрату і відповідно.
Інші методи рівняння KCAT
Ці різні рівняння дозволяють використовувати одне з найбільш підходящих для будь-якої мети, незалежно від швидкості розмноження бактерій чи швидкості займання між паливом та газом. Ви навіть можете використовувати ці рівняння, комбінуючи як експериментальні спостереження з теоретичними моделями, так і розрахунками. Ви можете дізнатися про значення методів рівняння Майкласа Ментена через ці різні способи визначення швидкості реакції.
The ккіт рівняння служить основою для творення біореактори. Це системи, які дозволяють мікроорганізмам рости в оптимальному середовищі, такому, який може виробляти якомога більше продукту. Біореактори навіть використовуються для виготовлення ферментованих продуктів в деяких азіатських країнах.
Взагалі дуже важко або неможливо визначити значення Км без додаткової інформації. Вчені використовують співвідношення ккат / км вимірювати, наскільки конкретно та ефективно фермент зв’язується із субстратом. Це співвідношення, відоме як константа специфічності кСП, дозволимо вам реформувати рівняння Майкласа-Ментена як v = kСП/ (1 + кСП/ ккіт) для вимірювання більш точних значень кСП.