Sadržaj
Čak i najmanja molekula ili organizam s brzim vremenima razmnožavanja može vam trebati dugo da biste proizveli ono što želite proučavati. Za bakterije u petrijevoj posudi brzina reakcije ovisi o tome koliko reaktanta ima, kao i prisutnosti enzima. Bez obzira na slučaj, pomoću jednadžbi možete odrediti brzinu ovih biokemijskih reakcija.
Enzimska kinematika
U kemiji stope reakcija opisani su pomoću k vrijednosti koji mjere brzinu reakcije na produkte. Za reakcije koje koriste katalizatore, biološke spojeve koji ubrzavaju brzinu reakcije, kmačka, omogućuje vam odrediti maksimalnu brzinu reakcije. maksimalna brzina reakcije, Vmaksimum, govori vam koliko se molekula pretvori u produkt reakcije kada se enzim potpuno rastvara.
Enzimi postižu ove velike brzine snižavanjem aktivacijske energije reakcije, količine energije potrebne za reakciju. Kad se enzim veže za supstrat, molekulu ili spojeve koje promatrate, on tvori enzimsko-supstratni kompleks. Oni ne utječu izravno na količinu reaktanata ili spojeva proizvoda, a ovise i o drugim faktorima poput koncentracije enzima, temperaturnom pH i jačini između ionskih veza.
KCAT jednadžba
Stopa reakcije omogućuje vam pisanje jednadžbi da biste odredili koliko različite količine reaktanata dovode do količine proizvoda. Za osnovnu reakciju od xA + yB → zC (to jest pretvaranje x moles of s y moles of B prinosi z moles of C), bila bi jednadžba stope r = k m x n_za brzinu reakcije _r, stopa konstanta k i molarne koncentracije od i B označen zagradama. M i n su eksponenti koje određujete eksperimentima koji mjere brzinu reakcije. F
Za poseban slučaj enzim-katalizirane reakcije početna brzina v0 je v0 = kmačka/ km za početnu brzinu reakcije v0, Ta brzina govori vam o brzini katalize u ovome kmačka formula. Km je Michael konstanta Michaelis-Menten, koji možete ili eksperimentalno izmjeriti ili izračunati kao koncentraciju supstrata na polovici maksimalne brzine.
Konstanta dobiva svoje ime po Michaelis-Menten jednadžba v0 = vmaksimum x / (Km + ) za koncentraciju supstrata i maksimalna brzina vmaksimum govori vam kako je brza enzimska reakcija. Kad izračunaš kmačka, možete i pisati v0 = kmačka x x / Km kao opću metodu brzine reakcije za koncentracije enzima i supstrata i , odnosno.
Ostale metode KCAT jednadžbe
Ove različite jednadžbe omogućuju vam da koristite onaj koji je najprikladniji za bilo koju svrhu koja vam je potrebna, bilo da je brzina razmnožavanja bakterija ili brzina paljenja između goriva i plina. Možete koristiti čak i ove jednadžbe kombiniranjem eksperimentalnih promatranja s teorijskim modelima i proračunima. O važnosti metoda Michaelis Menten jednadžbe možete naučiti kroz ove različite načine definiranja brzine reakcije.
kmačka jednadžba služi kao osnova za stvaranje bioreaktora, To su sustavi koji omogućuju da mikroorganizmi rastu u optimalnom okruženju, onaj koji može proizvesti što više proizvoda. Bioreaktori se čak koriste u izradi fermentirane hrane u nekim azijskim zemljama.
Generalno je vrlo teško ili nemoguće odrediti značenje Km bez više informacija. Znanstvenici koriste omjer kCat / Km da se odredi kako se specifično i učinkovito enzim veže sa supstratom. Taj omjer poznat je kao konstanta specifičnosti kSP, omogućuje vam da reformirate Michaelis-Menten-ovu jednadžbu kao v = kSP/ (1 + kSP/ kmačka) za mjerenje tačnijih vrijednosti od kSP.