Conţinut
Chiar și cea mai mică dintre molecule sau organisme cu timp de reproducere rapidă poate dura mult timp pentru a produce ceea ce doriți să studiați. Pentru bacteriile dintr-o farfurie Petri, viteza de reacție depinde de cât de mult există reactant, precum și de prezența enzimelor. Oricare ar fi cazul, puteți utiliza ecuații pentru a determina viteza acestor reacții biochimice.
Cinematica enzimatică
În chimie, viteze de reacție sunt descrise folosind k valori care măsoară cât de rapid se produce o reacție de la reactanți la produse. Pentru reacțiile care utilizează catalizatori, compuși biologici care accelerează rata de reacție, viteza, kpisică, vă permite să determinați viteza maximă a reacției. viteza maximă de reacție, Vmax, vă spune câte molecule sunt transformate în produsul reacției atunci când enzima se dizolvă complet.
Enzimele ating aceste viteze mari prin scăderea energiei de activare a unei reacții, cantitatea de energie necesară pentru reacție. Când o enzimă se leagă de substrat, de molecula sau de compușii pe care îi observați, acesta formează un complex enzimă-substrat. Ele nu afectează în mod direct cât de mult din reactanții sau compușii de produs pe care îi aveți și depind, de asemenea, de alți factori precum concentrația enzimei, pH-ul temperaturii și puterea dintre legăturile ionice.
Ecuația KCAT
Rata de reacție vă permite să scrieți ecuații pentru a determina cât de diferite cantități de reactanți duc la cantitatea de produse pe care le aveți. Pentru o reacție de bază a xA + yB → zC (adică convertirea X alunițe de A cu y alunițe de B randamentele z alunițe de C), ecuația ratei ar fi r = k m X n_pentru viteza de reacție _r, constantă de viteză k și concentrații molare de A și B notat de paranteze. M și n sunt exponenți pe care îi determinați prin experimente care măsoară cât de rapidă are loc o reacție. F
Pentru cazul specific al unei reacții catalizate cu enzimă, viteza inițială v0 este v0 = kpisică/ Km pentru viteza de reacție inițială v0. Această viteză vă spune rata de cataliză în acest sens kpisică formulă. Km este Constantă Michaelis-Menten, pe care îl puteți măsura experimental sau calculați ca concentrație a substratului la jumătate din viteza maximă.
Constanta își primește numele de la Ecuația Michaelis-Menten v0 = vmax x / (Km + ) pentru concentrația de substrat și viteza maximă vmax îți spune cât de rapid este o reacție enzimatică. Când calculezi kpisică, puteți, de asemenea, să scrieți v0 = kpisică x x / Km ca metodă generală de viteză de reacție pentru concentrații de enzimă și substrat și , respectiv.
Alte metode de ecuație KCAT
Aceste ecuații diferite vă permit să-l utilizați pe cel mai potrivit pentru orice scop aveți nevoie, indiferent de rata de reproducere a bacteriilor sau rata de aprindere între combustibili și gaze. Puteți utiliza chiar aceste ecuații pentru a combina atât observații experimentale cu modele teoretice și calcule. Puteți afla despre semnificația metodelor de ecuație Michaelis Menten prin aceste moduri diferite de definire a vitezei de reacție.
kpisică ecuația servește la baza creării bioreactoare. Acestea sunt sisteme care permit microorganismelor să crească într-un mediu optim, unul care poate produce cât mai mult produs. Bioreactorii sunt folosiți chiar și în prepararea alimentelor fermentate în unele țări asiatice.
În general, este foarte dificil sau imposibil de determinat sensul Km fără mai multe informații. Oamenii de știință folosesc raportul kcat / Km pentru a măsura cât de specific și eficient se leagă o enzimă cu un substrat. Acest raport, cunoscut sub numele de constantă de specificitate kSP, vă permite să reformați ecuația Michaelis-Menten ca v = kSP/ (1 + kSP/ kpisică) pentru a măsura valori mai precise ale kSP.