Isegi kõige väiksematel molekulidel või organismidel, millel on kiire paljunemisaeg, võib vaja minna palju aega, enne kui soovite uurida. Petri tassi bakterite puhul sõltub reaktsiooni kiirus sellest, kui palju reagenti on, ja ensüümide olemasolust. Ükskõik mis juhtum võib olla, saate nende biokeemiliste reaktsioonide kiiruse määramiseks kasutada võrrandeid.
Ensüümi kinemaatika
Keemiasreaktsioonikiirusedon kirjeldatudk väärtusedet mõõta, kui kiiresti reaktsioon reageerijatest toodeteni toimub. Katalüsaatoreid kasutavate reaktsioonide korral on reaktsioonikiirust, kiirust,kkass, võimaldab teil määrata reaktsiooni maksimaalse kiiruse. Themaksimaalne reaktsioonikiirus, Vmax, ütleb teile, kui palju molekule muundatakse reaktsiooni produktiks, kui ensüüm ise täielikult lahustub.
Ensüümid saavutavad need suured kiirused, vähendades reaktsiooni aktivatsioonienergiat - reaktsiooni toimumiseks vajalikku energiahulka. Kui ensüüm seondub teie jälgitava substraadi, molekuli või ühenditega, moodustab see ensüümi-substraadi kompleksi. Need ei mõjuta otseselt seda, kui palju teil on reagenti või tooteühendeid, ja neid ka sõltuvad muudest teguritest nagu ensüümi kontsentratsioon, temperatuur pH ja ioonide tugevus võlakirjad.
KCATi võrrand
Reaktsioonikiirus võimaldab teil kirjutada võrrandeid, et teha kindlaks, kuidas erinevad reagentide kogused viivad teie toodanguni. Põhireaktsiooni jaoksxA + yB → zC(see tähendab teisendaminexmutidAkoosymutidBsaagikuszmutidC), oleks kiiruse võrrand
r = k [A] ^ m \ korda [B] ^ n
reaktsioonikiiruse jaoksr,kiiruskonstantkja molaarne kontsentratsioonAjaBtähistatud sulgudes. M janon eksponendid, mille määrate eksperimentide abil, mis mõõdavad reaktsiooni kiirust. F
Ensüümi katalüüsitud reaktsiooni konkreetsel juhul on algkiirusv0on
v_0 = \ frac {k_ {kass}} {K_m}
esialgse reaktsioonikiiruse jaoksv0. See kiirus ütleb teile selles katalüüsi kiirusekkassvalem.KmonMichaelis-Menteni konstant, mida saate kas katseliselt mõõta või arvutada substraadi kontsentratsioonina poole maksimaalsest kiirusest.
Konstant saab oma nimeMichaelis-Menteni võrrand
v_0 = \ frac {v_ {max} \ korda [S]} {K_m + [S]}
substraadi kontsentratsiooni jaoks[S]ja maksimaalne kiirusvmaxütleb teile, kui kiiresti ensümaatiline reaktsioon toimub. Kui arvutatekkass, saate ka kirjutada
v_0 = \ frac {k_ {kass} \ korda [E] \ korda [S]} {K_m}
ensüümi ja substraadi kontsentratsioonide reaktsioonikiiruse üldmeetodina[E]ja[S]vastavalt.
Muud KCATi võrrandimeetodid
Need erinevad võrrandid võimaldavad teil kasutada kõige sobivamat ükskõik milliseks vajalikuks otstarbeks, olgu see siis bakterite paljunemiskiirus või kütuste ja gaasi süttimiskiirus. Neid võrrandeid saate kasutada isegi eksperimentaalsete vaatluste ühendamisel teoreetiliste mudelite ja arvutustega. Nende erinevate reaktsioonikiiruse määramise viiside abil saate teada Michaelis Menteni võrrandimeetodite olulisusest.
Thekkassvõrrand on aluseks loomiselebioreaktorid. Need on süsteemid, mis lasevad mikroorganismidel kasvada optimaalses keskkonnas, mis suudab toota võimalikult palju toodet. Bioreaktoreid kasutatakse mõnes Aasia riigis isegi kääritatud toidu valmistamisel.
Selle tähendust on üldiselt väga raske või võimatu kindlaks tehaKmilma lisateavet. Teadlased kasutavad suhetkcat / Kmmõõta, kui spetsiifiliselt ja tõhusalt ensüüm substraadiga seob. See suhe, mida nimetatakse spetsiifilisuse konstandikskSP, võimaldab teil reformida Michaelis-Menteni võrrandit as
v = \ frac {k_ {SP} [S]} {1+ \ frac {k_ {SP} [S]} {k_ {kass}}}
täpsemate väärtuste mõõtmisekskSP.