米氏方程,酶的米氏常数(Km)有何意义?

您所在的位置:网站首页 米氏常数的物理意义和生物学意义 米氏方程,酶的米氏常数(Km)有何意义?

米氏方程,酶的米氏常数(Km)有何意义?

2023-05-30 01:16| 来源: 网络整理| 查看: 265

米氏方程表示一个酶促反应的起始速度与底物浓度关系的速度方程。米氏常数(Km)的含义是酶促反应达最大速度(Vm)一半时的底物(S)的浓度。 在酶促反应中米氏方程,在低浓度底物情况下,反应相对于底物是一级反应;而当底物浓度处于中间范围时,反应(相对于底物)是混合级反应。当底物浓度增加时,反应由一级反应向零级反应过渡。 米氏常数它是酶的一个特征性物理量,其大小与酶的性质有关。它被广泛应用到生物化学、分子生物学、基因工程、生物制药、临床用药等领域的理论、实验和实践中。

米氏方程,酶的米氏常数(Km)有何意义?

是把米氏曲线平移后坐标变换得到的双曲线

米氏方程,酶的米氏常数(Km)有何意义?

将酶促反应的初速率v0作为初始底物浓度[S]的函数所得到的米氏曲线的坐标做一次平移,然后用新系坐标x,y表示旧系坐标[S],v0,那么原来的米氏方程

就可以变换成一个经典的反比方程

于是原来的米氏曲线

就变换成了一个典型直角双曲线 (Retangular hyperbola),两条渐近线的交点即为(-KM,Vmax)

而阴影部分的实线才是实验可以测定的部分,也就是原来的米氏曲线

以上

米氏方程

v=vmax[s]/(km+[s],这个方程称为michaelis-menten方程,是在假定存在一个稳态反应条件下推导出来的,其中km值称为米氏常数,vmax是酶被底物饱和时的反应速度,[s]为底物浓度。由此可见km值的物理意义为反应达到1/2vmax的底物浓度,单位一般为mol/l,只由酶的性质决定,而与酶的浓度无关。可用km的值鉴别不同的酶。当底物浓度非常大时,反应速度接近于一个恒定值。在曲线的这个区域,酶几乎被底物饱和,反应相对于底物s是个零级反应。就是说再增加底物对反应速度没有什么影响。反应速度逐渐趋近的恒定值称为最大反应速度vmax。对于给定酶量的vmax可以定义为处于饱和底物浓度的起始反应速度n。对于反应曲线的这个假一级反应区的速度方程可写成一种等价形式:

n(饱和时)=vmax=k[e][s]0=k[e]total=kcat[es]

速度常数k等于催化常数kcat,kcat是es转化为游离的e和产物的速度常数。饱和时,所有的e都是以es存在。方程(3.2)中还有另一个简单的关系式:vmax=kcat[e]total。从中得出:kcat=vmax/[e]total。kcat的单位是s-1。催化常数可以衡量一个酶促反应的快慢。

米氏常数km是酶促反应速度n为最大酶促反应速度值一半时的底物浓度。这可通过用[s]取代米氏方程中的km证明,通过计算可得n=vmax/2。

km和vmax的意义

①当ν=vmax/2时,km=[s]。因此,km等于酶促反应速度达最大值一半时的底物浓度。

②当k-1>>k+2时,km=k-1/k+1=ks。因此,km可以反映酶与底物亲和力的大小,即km值越小,则酶与底物的亲和力越大;反之,则越小。

③km可用于判断反应级数:当[s]100km时,ν=vmax,反应为零级反应,即反应速度与底物浓度无关;当0.01km



【本文地址】


今日新闻


推荐新闻


CopyRight 2018-2019 办公设备维修网 版权所有 豫ICP备15022753号-3