Sisu
Isegi väikseimate kiirete paljunemisaegadega molekulide või organismide uurimine võib kaua aega võtta. Petri tassis olevate bakterite puhul sõltub reaktsiooni kiirus nii reagentide arvust kui ka ensüümide olemasolust. Ükskõik, mis juhtub, võite nende biokeemiliste reaktsioonide kiiruse määramiseks kasutada võrrandeid.
Ensüümi kinemaatika
Keemia alal reaktsioonikiirused on kirjeldatud kasutades k väärtused see mõõdab, kui kiiresti reageerimine reagentidest toodetele toimub. Reaktsioonide puhul, mis kasutavad katalüsaatoreid, bioloogilisi ühendeid, mis kiirendavad reaktsiooni kiirust, kkass, võimaldab teil määrata reaktsiooni maksimaalse kiiruse. maksimaalne reaktsioonikiirus, Vmax, ütleb teile, mitu molekuli muundatakse reaktsiooni produktiks, kui ensüüm täielikult lahustub.
Ensüümid saavutavad need suured kiirused, vähendades reaktsiooni aktiveerimisenergiat, reaktsiooni toimumiseks vajalikku energiakogust. Kui ensüüm seostub substraadi, vaatletava molekuli või ühenditega, moodustab see ensüümi-substraadi kompleksi. Need ei mõjuta otseselt seda, kui palju reagenti või tooteühendeid teil on, ning sõltuvad ka muudest teguritest, nagu ensüümi kontsentratsioon, temperatuuri pH ja tugevus iooniliste sidemete vahel.
KCAT-i võrrand
Reaktsioonikiirus võimaldab teil kirjutada võrrandid, et teha kindlaks, kui erinevad reagentide kogused viivad selleni, kui palju tooteid teil on. Aluselise reaktsiooni jaoks xA + yB → zC (see tähendab teisendamine x moolid A koos y moolid B saagikus z moolid C), oleks kiiruse võrrand järgmine r = k m x n_reaktsioonikiiruse jaoks _r, määr konstant k ja molaarsed kontsentratsioonid A ja B tähistatud sulgudega. M ja n on eksponendid, mille määrate katsete abil, mis mõõdavad reaktsiooni kiiret toimumist. F
Ensüümi poolt katalüüsitud reaktsiooni erijuhul algkiirus v0 on v0 = kkass/ Km algse reaktsioonikiiruse jaoks v0. See kiirus näitab teile katalüüsi kiirust selles kkass valem. Km on Michaelis-Menteni konstant, mida saate mõõta eksperimentaalselt või arvutada substraadi kontsentratsioonina poole maksimaalsest kiirusest.
Konstant saab oma nime Michaelis-Menteni võrrand v0 = vmax x / (Km + ) substraadi kontsentreerimiseks ja maksimaalne kiirus vmax ütleb teile, kui kiire ensümaatiline reaktsioon. Kui arvutate kkass, võite ka kirjutada v0 = kkass x x / Km kui ensüümi ja substraadi kontsentratsiooni üldist reaktsioonikiiruse meetodit ja vastavalt.
Muud KCAT-i võrrandimeetodid
Need erinevad võrrandid võimaldavad kasutada ükskõik milliseks otstarbeks kõige sobivamat - kas bakterite paljunemiskiirus või kütuste ja gaasi süttimiskiirus. Neid võrrandeid saate kasutada isegi nii eksperimentaalsete vaatluste kui teoreetiliste mudelite ja arvutuste ühendamisel. Michaelis Menteni võrrandimeetodite olulisuse kohta saate teada nende erinevate reaktsioonikiiruse määratlemise viiside kaudu.
kkass võrrand on loomise alus bioreaktorid. Need on süsteemid, mis lasevad mikroorganismidel kasvada optimaalses keskkonnas, mis võimaldab toota võimalikult palju tooteid. Bioreaktorit kasutatakse mõnes Aasia riigis isegi kääritatud toitude valmistamiseks.
Selle tähendust on üldiselt väga keeruline või võimatu kindlaks teha Km ilma lisateabeta. Teadlased kasutavad seda suhet kcat / km mõõta, kui spetsiifiliselt ja tõhusalt ensüüm seondub substraadiga. See suhe, mida nimetatakse spetsiifilisuse konstandiks kSP, võimaldab teil Michaelis-Menteni võrrandit reformida kui v = kSP/ (1 + kSP/ kkass) - mõõta täpsemaid väärtusi kSP.