Кинетика на ензимни реакции

Michaelis и Menten Предполага се, че ензимната реакция включва образуването на обратим ензим-субстрат комплекс, който след това се разлага да освободи свободен ензим и един или повече реакционни продукти. Така, в най-простия случай, реакцията може да бъде представена като процес от две стъпки:

където Е - без ензим, S - субстрат ES - ензим-субстрат комплекс P - реакционен продукт К1 - образуване постоянна скорост ES, К2 - дисоциационна константа скорост ES до Д + S, К3 - дисоциационна константа скорост ES до Е + P ,

Зависимост на ензимната скорост на реакцията на концентрацията на субстрата.

Както може да се види от чертежа, графика на скоростта на ензимната реакция от концентрация на субстрат, има формата на хипербола. При високи субстратни концентрации, когато всички ензимни молекули са под формата на ензим-субстрат комплекс (пълно насищане), скоростта на реакцията става максимална (Vmax). Друг важен параметър на ензима е Michaelis константа (Km), на която се оценява на афинитета на ензима към субстрата. Тя се определя като концентрацията на субстрата, при която степента на ензимната реакция е половината от максимума. Стойността на този параметър е добре илюстрирано от двата ензима - хексокиназа и глюкокиназа които катализират същата реакция на фосфорилиране на глюкозата:

Глюкоза + АТР  глюкозо-6-фосфат + ADP

хексокиназа има Km  0,1 тМ и следователно катализира реакцията при нормално ниво на глюкоза в кръвта, докато глюкокиназа има Km = 10 тМ, и следователно катализира реакцията само при повишена (след хранене а) ниво на кръвна глюкоза.

Зависимостта от скоростта на ензимната реакция от концентрацията на ензима.

При насищане количества субстрат зависимост от степента на ензимна реакция от концентрацията на ензима е линейна.

Тъй като количеството на ензима не може да бъде измервана в абсолютни единици (например, в грамове), конвенционалните единици са базирани на линейната скорост на реакцията в зависимост от количеството на ензим.

Устройството на ензимната активност (котка) получаване на такова количество, което катализира превръщането на 1 мол на веществото на 1 секунди при оптимални условия (т, рН) SI.

Често по време на ензим пречистване специфичната активност на ензима се определя: е равен на броя единици ензим в проба, разделено на теглото на веществото (в грама).

Зависимостта от скоростта на реакцията на температурата

Съгласно принципите на Van't Hoff, когато температурата се повиши за всеки 10 на скоростта на реакцията се повишава от 2-4 пъти. Въпреки това, за ензимни реакции като цяло е валидно само при ниски температури. За повечето ензими, оптималната температура е при или малко над тази, при която клетките са нормални. Увеличаването на реакцията, тя се доближава до оптималната температура в ляво е поради повишеното кинетичната енергия на взаимодействие молекули. По-нататъшно повишаване на температурата ускорява денатуриране на ензима, който означава намаляване на неговия размер, съответно, и намалява скоростта на реакцията.

Ин витро количествено определяне на ензими се извършва при температури около 25 или около 30. или 37 ° С