Съдържание
Дори и най-малката молекула или организъм с бързо време за възпроизвеждане може да отнеме много време, за да произведете това, което искате да изучавате. За бактериите в чаша на Петри скоростта на реакцията зависи от това колко от реагента има, както и от наличието на ензими. Какъвто и да е случаят, можете да използвате уравнения, за да определите скоростта на тези биохимични реакции.
Ензимна кинематика
В химията, процент на реакция са описани като се използва k стойности които измерват колко бързо възниква реакция от реагентите към продуктите. За реакции, които използват катализатори, биологични съединения, които ускоряват скоростта на реакцията, скоростта, ккотка, ви позволява да определите максималната скорост на реакцията. Най- максимална скорост на реакция, Vмакс, ви казва колко молекули се превръщат в продукт на реакцията, когато ензимът напълно се разтвори.
Ензимите постигат тези високи скорости чрез понижаване на енергията на активиране на реакцията, количеството енергия, необходимо за реакцията. Когато ензим се свързва със субстрата, молекулата или съединенията, които наблюдавате, той образува ензимно-субстратен комплекс. Те не влияят пряко колко от реагента или съединенията на продуктите имате, а също така зависят и от други фактори като концентрация на ензима, температурно pH и сила между йонните връзки.
KCAT уравнение
Коефициентът на реакция ви позволява да пишете уравнения, за да определите как различните количества реагенти водят до това колко продукти имате. За основна реакция на xA + yB → zC (тоест преобразуване х бенки на А с ш бенки на B добиви Z бенки на ° С), ще бъде уравнението на скоростта r = k m х н_за скорост на реакцията _r, константа на скоростта к и моларни концентрации на А и B обозначени със скобите. М и н са експоненти, които определяте чрез експерименти, измерващи колко бързо възниква реакция. F
За специфичния случай на ензимно-катализирана реакция началната скорост V0 е V0 = kкотка/ Km за начална скорост на реакцията V0, Тази скорост ви показва скоростта на катализа в това ккотка формула. Km е Константа на Михаелис-Ментен, която можете да измервате експериментално или да изчислите като концентрация на субстрата при половината от максималната скорост.
Константата получава името си от Уравнение на Михаелис-Ментен V0 = vмакс х / (Кm + ) за концентрация на субстрата и максимална скорост Vмакс ви казва колко бърза ензимна реакция. Когато изчислите ккотка, можете също да пишете V0 = kкотка x x / Km като общ метод за скорост на реакция за концентрации на ензим и субстрат и съответно.
Други методи на уравнение KCAT
Тези различни уравнения ви позволяват да използвате най-подходящото за каквато и да е цел, независимо дали степента на възпроизвеждане на бактерии или скоростта на запалване между горива и газ. Можете дори да използвате тези уравнения при комбиниране на експериментални наблюдения с теоретични модели и изчисления. Можете да научите за значението на методите на уравнението на Майкълс Ментен чрез тези различни начини за определяне на скоростта на реакцията.
Най- ккотка уравнението служи за основа за създаване биореактори, Това са системи, които позволяват на микроорганизмите да растат в оптимална среда, такава, която може да произведе колкото е възможно повече продукт. Биореакторите дори се използват за приготвяне на ферментирали храни в някои азиатски страни.
Като цяло е много трудно или невъзможно да се определи значението на Km без повече информация. Учените използват съотношението Kcat / Km да се измери колко конкретно и ефикасно даден ензим се свързва със субстрат. Това съотношение, известно като константа на специфичността кSP, ви позволява да реформирате уравнението на Майкълс-Ментен като v = kSP/ (1 + kSP/ ккотка) за измерване на по-точни стойности на кSP.