Zawartość
Nawet najmniejsze cząsteczki lub organizmy o krótkim czasie reprodukcji mogą zająć dużo czasu, aby wyprodukować to, co chcesz zbadać. W przypadku bakterii na płytce Petriego szybkość reakcji zależy od ilości reagenta, a także od obecności enzymów. Niezależnie od przypadku możesz użyć równań, aby określić szybkość tych reakcji biochemicznych.
Kinematyka enzymów
W chemii szybkości reakcji są opisane za pomocą wartości k które mierzą szybkość reakcji od reagentów do produktów. W przypadku reakcji wykorzystujących katalizatory związki biologiczne przyspieszające szybkość reakcji, szybkość, kkot, pozwala określić maksymalną prędkość reakcji. The maksymalna szybkość reakcji, V.max, informuje, ile cząsteczek przekształca się w produkt reakcji, gdy enzym całkowicie się rozpuści.
Enzymy osiągają te wysokie prędkości poprzez obniżenie energii aktywacji reakcji, ilości energii wymaganej do zajścia reakcji. Gdy enzym wiąże się z substratem, obserwowaną cząsteczką lub związkami, tworzy kompleks enzym-substrat. Nie wpływają one bezpośrednio na ilość posiadanych reagentów lub produktów, a także zależą od innych czynników, takich jak stężenie enzymu, temperatura pH i siła między wiązaniami jonowymi.
Równanie KCAT
Szybkość reakcji pozwala pisać równania, aby określić, w jaki sposób różne ilości reagentów prowadzą do ilości posiadanych produktów. Dla podstawowej reakcji xA + yB → zC (to znaczy konwersja x liczba moli ZA z y liczba moli b plony z liczba moli do) równanie szybkości byłoby r = k m x n_ dla szybkości reakcji _r, stała szybkości k i stężenia molowe ZA i b oznaczony w nawiasach. M i n są wykładnikami wykładanymi przez eksperymenty, które mierzą szybkość reakcji. fa
W konkretnym przypadku reakcji katalizowanej enzymem prędkość początkowa v0 jest v0 = kkot/ Km dla początkowej prędkości reakcji v0. Ta prędkość określa szybkość katalizy w tym kkot formuła. K.m jest Stała Michaelisa-Mentena, którą można zmierzyć eksperymentalnie lub obliczyć jako stężenie substratu przy połowie prędkości maksymalnej.
Stała pochodzi od nazwy Równanie Michaelisa-Mentena v0 = vmax x / (Km + ) do stężenia substratu i maksymalna prędkość vmax mówi ci, jak szybko reakcja enzymatyczna. Kiedy obliczasz kkot, możesz także pisać v0 = kkot x x / Km jako ogólna metoda szybkości reakcji dla stężeń enzymu i substratu i , odpowiednio, kolejno.
Inne metody równań KCAT
Te różne równania pozwalają na użycie jednego najbardziej odpowiedniego do dowolnego celu, niezależnie od tego, czy chodzi o szybkość reprodukcji bakterii, czy szybkość zapłonu między paliwami a gazem. Możesz nawet użyć tych równań w połączeniu obu obserwacji eksperymentalnych z modelami teoretycznymi i obliczeniami. Możesz dowiedzieć się o znaczeniu metod równania Michaelisa Mentena przez te różne sposoby definiowania szybkości reakcji.
The kkot równanie stanowi podstawę do tworzenia bioreaktory. Są to systemy, które pozwalają mikroorganizmom rosnąć w optymalnym środowisku, które może wytworzyć jak najwięcej produktów. W niektórych krajach azjatyckich bioreaktory są nawet wykorzystywane do produkcji sfermentowanej żywności.
Na ogół bardzo trudne lub niemożliwe jest określenie znaczenia K.m bez dodatkowych informacji. Naukowcy używają tego współczynnika kcat / km do pomiaru, w jaki sposób konkretnie i skutecznie enzym wiąże się z substratem. Ten stosunek, znany jako stała specyficzności kSP, pozwala zreformować równanie Michaelisa-Mentena jako v = kSP/ (1 + kSP/ kkot) mierzyć dokładniejsze wartości kSP.