Hvordan beregne Catalytic Efficiency
Enzymer er essensielle molekyler - de katalyserer reaksjonene som gjør livet skje. Naturen har en bemerkelsesverdig rekke enzymer som katalyserer en lang rekke reaksjoner. Ved sammenligning av disse enzymene, kan det noen ganger være nyttig å vurdere dem i form av deres katalytiske effektivitet, også kalt spesifisitet konstant, som måler hvor effektivt enzymet omdanner substratet (molekylet det virker på) inn i produktet. For enzymer som følger hva biokjemikere kaller Michaelis-Menten kinetikk, kan dette konstant lett bli beregnet ut fra eksperimentelle data.
Bruksanvisning
1 Skriv ned Km og kcat. Disse konstantene bestemmes eksperimentelt, så du bør allerede ha det før du begynner å prøve å beregne spesifisitet konstant.
2 Husker at Km representerer (k-1 + k2) / k1, hvor k1 er hastighetskonstanten for dannelsen av et enzym-substrat-komplekset, k-en er hastighetskonstanten for oppløsningen av det komplekse, og k2 er hastigheten konstanten for dannelsen av produktet fra enzym-substrat-komplekset. En annen (og kanskje mer opplysende) måte å definere Km er som konsentrasjonen av substratet når reaksjonen kjøres ved halvparten av maksimal hastighet. Hvis et enzym som har en stor Km, tar det en masse av substrat for å oppnå enzymets maksimal hastighet, mens en liten Km betyr bare et lite substrat er nødvendig for å mette den tilgjengelige enzym.
3 Husker at kcat er hastighetskonstanten for den hastighetsbegrensende trinn i den enzym-katalyserte reaksjon. Det hastighetsbegrensende trinn er det langsomste trinnet eller den flaskehals som bestemmer hvor hurtig den totale reaksjon kan kjøres.
4 Divide kcat ved Km å få spesifisitet konstant. For eksempel, hvis kcat er 600 sekunder ^ -1 og Km er 10 mikromolar, og den katalytiske effektivitet er 60 uM ^ -1 r ^ -1.
5 Legg merke til at frekvensen av diffusjon setter en øvre grense på maksimum katalytiske effektivitet, vanligvis i størrelsesorden 10 ^ 8 til 10 ^ 9 M ^ -1 s ^ -1. Biokjemikere vil noen ganger si at et enzym som katalytisk effektivitet nærmer seg denne grensen er nådd "katalytisk perfeksjon".
Hint
- Katalytiske effektivitet er ikke vanskelig å beregne fra eksperimentelle data, men det er viktig å sørge for at du forstår hva det innebærer (i stedet for bare plugge tall).