Bahkan molekul atau organisme terkecil dengan waktu reproduksi yang cepat dapat memakan waktu lama untuk menghasilkan apa yang ingin Anda pelajari. Untuk bakteri dalam cawan petri, kecepatan reaksi tergantung pada seberapa banyak reaktan yang ada serta keberadaan enzim. Apapun masalahnya, Anda dapat menggunakan persamaan untuk menentukan kecepatan reaksi biokimia ini.
Kinematika enzim
Dalam kimia,laju reaksidijelaskan menggunakannilai kyang mengukur seberapa cepat reaksi terjadi dari reaktan ke produk. Untuk reaksi yang menggunakan katalis, senyawa biologis yang mempercepat laju reaksi, laju,kkucing, memungkinkan Anda menentukan kecepatan maksimum reaksi. Itulaju reaksi maksimum, Vmaksimal, memberitahu Anda berapa banyak molekul yang diubah menjadi produk reaksi ketika enzim sepenuhnya melarutkan dirinya sendiri.
Enzim mencapai kecepatan tinggi ini dengan menurunkan energi aktivasi suatu reaksi, jumlah energi yang dibutuhkan agar reaksi dapat terjadi. Ketika enzim berikatan dengan substrat, molekul atau senyawa yang Anda amati, ia membentuk kompleks enzim-substrat. Mereka tidak secara langsung mempengaruhi berapa banyak reaktan atau senyawa produk yang Anda miliki, dan mereka juga tergantung pada faktor lain seperti konsentrasi enzim, suhu pH dan kekuatan antara ionik obligasi.
Persamaan KCAT
Laju reaksi memungkinkan Anda menulis persamaan untuk menentukan seberapa banyak jumlah reaktan yang berbeda menghasilkan berapa banyak produk yang Anda miliki. Untuk reaksi dasarxA + yB → zC(yaitu, mengonversixtahi lalat dariSEBUAHdengankamutahi lalat dariBhasilztahi lalat dariC), persamaan lajunya menjadi
r=k[A]^m\times[B]^n
untuk laju reaksir,tingkat konstan ratekdan konsentrasi molar dariSEBUAHdanBdilambangkan dengan tanda kurung. M dantidakadalah eksponen yang Anda tentukan melalui eksperimen yang mengukur seberapa cepat reaksi terjadi. F
Untuk kasus spesifik dari reaksi yang dikatalisis enzim, kecepatan awalv0aku s
v_0=\frac{k_{cat}}{K_m}
untuk kecepatan reaksi awalv0. Kecepatan ini memberi tahu Anda tingkat katalisis dalam hal inikkucingrumus.KsayaadalahKonstanta Michaelis-Menten, yang dapat Anda ukur secara eksperimental atau hitung sebagai konsentrasi substrat pada setengah dari kecepatan maksimum.
Konstanta mendapatkan namanya daripersamaan Michaelis-Menten
v_0=\frac{v_{max}\times[S]}{K_m+[S]}
untuk konsentrasi substrat[S]dan kecepatan maksimumvmaksimalmemberitahu Anda seberapa cepat reaksi enzimatik. Ketika Anda menghitungkkucing, kamu juga bisa menulis
v_0=\frac{k_{cat}\times [E]\times [S]}{K_m}
sebagai metode umum laju reaksi untuk konsentrasi enzim dan substrat[E]dan[S], masing-masing.
Metode Persamaan KCAT Lainnya
Persamaan yang berbeda ini memungkinkan Anda menggunakan salah satu yang paling sesuai untuk tujuan apa pun yang Anda perlukan apakah itu tingkat reproduksi bakteri atau tingkat penyalaan antara bahan bakar dan gas. Anda bahkan dapat menggunakan persamaan ini dalam menggabungkan kedua pengamatan eksperimental dengan model dan perhitungan teoretis. Anda dapat mempelajari tentang pentingnya metode persamaan Michaelis Menten melalui berbagai cara untuk menentukan laju reaksi ini.
Itukkucingpersamaan menjadi dasar untuk membuatbioreaktor. Ini adalah sistem yang memungkinkan mikroorganisme tumbuh di lingkungan yang optimal, yang dapat menghasilkan produk sebanyak mungkin. Bioreaktor bahkan digunakan dalam pembuatan makanan fermentasi di beberapa negara Asia.
Umumnya sangat sulit atau tidak mungkin untuk menentukan arti dariKsayatanpa informasi lebih lanjut. Para ilmuwan menggunakan rasiokcat/Kmuntuk mengukur seberapa spesifik dan efisien ikatan enzim dengan substrat. Rasio ini, dikenal sebagai konstanta spesifisitaskSP, memungkinkan Anda mereformasi persamaan Michaelis-Menten sebagai
v=\frac{k_{SP}[S]}{1+\frac{k_{SP}[S]}{k_{cat}}}
untuk mengukur nilai yang lebih akuratkSP.