Hvordan beregne Catalytic Effektivitet

Enzymer er essensielle molekyler - de katalyserer reaksjonene som gjør livet skje . Naturen har en bemerkelsesverdig rekke enzymer som katalyserer en lang rekke reaksjoner. I sammenligning av disse enzymene , kan det noen ganger være nyttig å vurdere dem i form av deres katalytiske effektivitet, også kalt spesifisitet konstant , som måler hvor effektivt enzymet omdanner substratet ( molekylet det virker på ) inn i produktet. For enzymer som følger hva biokjemikere kaller Michaelis - Menten kinetikk , kan dette konstant lett bli beregnet ut fra eksperimentelle data . Instruksjoner
1

Skriv ned Km og kcat . Disse konstantene bestemmes eksperimentelt, så du bør allerede har det før du begynner å prøve å beregne spesifisitet konstant.
2

Husker at Km representerer ( k - 1 + k2 ) /k1 , der k1 er hastighetskonstanten for dannelsen av et enzym - substrat -komplekset , er k -1- hastighetskonstanten for oppløsningen av det komplekse, og k2 er hastighetskonstanten for dannelsen av produktet fra enzym - substrat -komplekset . En annen (og kanskje mer opplysende ) måte å definere Km er som konsentrasjonen av substratet når reaksjonen er i gang ved halvparten av maksimal hastighet. Hvis et enzym som har en stor Km , tar det en masse av substrat for å oppnå enzymets maksimal hastighet , mens en liten Km betyr at bare en liten substrat er nødvendig for å mette den tilgjengelige enzym .
3

Husker at kcat er hastighetskonstanten for det hastighetsbegrensende trinn i enzymet - katalysert reaksjon. Det hastighetsbegrensende trinnet er den tregeste trinn eller flaskehalsen som avgjør hvor fort samlede reaksjonen kan kjøre .
4

Divide kcat ved Km å få spesifisitet konstant. For eksempel, hvis kcat er 600 sekunder ^ -1 og Km er 10 mikromolar , da den katalytiske effektivitet er 60 microM ^ -1 s ^ -1 .
5

Legg merke til at frekvensen av diffusjon setter en øvre grense på maks katalytisk virkningsgrad , vanligvis i størrelsesorden av 10 ^ 8-10 ^ 9 M ^ -1 s ^ -1 . Biokjemikere vil noen ganger si at et enzym som har katalytisk effektivitet nærmer seg denne grensen har oppnådd " katalytisk perfeksjon " .