Cinetica reacțiilor enzimatice

Michaelis și Menten presupus că reacția enzimatică implică formarea unui complex enzimatic substrat reversibil, care apoi se descompune pentru a elibera enzima liberă și unul sau mai multe produse de reacție. Astfel, în cel mai simplu caz, reacția poate fi reprezentată ca un proces în două etape:

unde E - enzimă, S - substrat ES - Enzyme substrat P complex - produs de reacție K1 - formarea viteză constantă ES, K2 - disociere viteză constantă ES la E + S, K3 - disociere viteză constantă ES până la E + P .

Dependența vitezei de reacție enzimatică pe concentrația substratului.

După cum se poate observa din desen, un grafic al ratei de reacție enzimatică de la o concentrație de substrat are forma unui hiperbolă. La concentrații ridicate de substrat, atunci când toate moleculele enzimatice sunt sub forma unui complex enzimatic substrat (saturație completă), viteza de reacție devine maximă (Vmax). Un alt parametru important al enzimei este constanta Michaelis (Km), pe care este judecat pe afinitatea enzimei la substrat. Aceasta este definită ca fiind concentrația substratului la care viteza reacției enzimatice este jumătate din maximum. Valoarea acestui parametru este bine ilustrat de cele două enzime - hexochinază și glucokinaza care catalizează aceeași reacție a fosforilarii glucozei:

Glucoza + ATP  glucoză 6-fosfat + ADP

hexochinază are Km  0,1 mM și, prin urmare, catalizează reacția la un nivel normal de glucoză din sânge, în timp ce glucochinază are Km = 10 mM, și, prin urmare, catalizează reacția numai la ridicată (după masă) nivelul de glucoză din sânge.

Dependența vitezei de reacție enzimatică din concentrația enzimei.

Când cantități de dependență satureze substrat al vitezei de reacție enzimatică din concentrația enzimei este liniară.

Deoarece cantitatea enzimei nu poate fi măsurată în termeni absoluți (de exemplu, în grame), unitățile convenționale se bazează pe viteza liniară a reacției în funcție de cantitatea de enzimă.

Unitatea SI a activității enzimei (cat) care primesc o astfel de cantitate care catalizează conversia 1 mol de substanță per 1 secundă în condiții optime (t, pH).

De multe ori, în timpul activității specifice de purificare enzimatică a enzimei este determinată: este egal cu numărul de unități de enzimă într-un eșantion, împărțit la greutatea substanței (în g).

Dependența vitezei de reacție la temperatură

Conform regulii Van't Hoff când temperatura crește pentru fiecare 10 din viteza de reacție este crescut de 2-4 ori. Cu toate acestea, pentru reacțiile enzimatice este în general valabil numai la temperaturi scăzute. Pentru majoritatea enzimelor, temperatura optimă este la sau puțin peste cea la care celulele sunt normale. Creșterea reacției deoarece se apropie temperatura optimă pe stânga este datorită creșterii energiei cinetice a moleculelor care reacționează. Cu creștere suplimentară a temperaturii accelerează denaturarea enzimei, ceea ce înseamnă o reducere a valorii sale, respectiv, și scade viteza de reacție.

In determinarea cantitativa in vitro a enzimelor se realizează la temperaturi de circa 25 sau circa 30. sau 37 ° C