Obsah
Dokonca aj tie najmenšie molekuly alebo organizmy s rýchlou reprodukčnou dobou môžu trvať dlho, kým vyprodukujú to, čo chcete študovať. Pri baktériách v Petriho miske závisí rýchlosť reakcie od množstva reaktantu a od prítomnosti enzýmov. Bez ohľadu na to, aký je prípad, môžete použiť rovnice na určenie rýchlosti týchto biochemických reakcií.
Kinematika enzýmov
V chémii reakčné rýchlosti sú opísané pomocou hodnoty k ktoré merajú rýchlosť reakcie z reaktantov na produkty. V prípade reakcií, ktoré používajú katalyzátory, biologické zlúčeniny, ktoré urýchľujú reakčnú rýchlosť, kmačka, umožňuje určiť maximálnu rýchlosť reakcie. maximálna rýchlosť reakcie, Vmax, povie, koľko molekúl sa premení na produkt reakcie, keď sa enzým úplne rozpustí.
Enzýmy dosahujú tieto vysoké rýchlosti znížením aktivačnej energie reakcie, množstva energie potrebnej na uskutočnenie reakcie. Keď sa enzým viaže na substrát, molekulu alebo zlúčeniny, ktoré pozorujete, vytvára komplex enzým-substrát. Neovplyvňujú priamo to, koľko reaktantu alebo zlúčeniny produktu máte, a tiež závisia od iných faktorov, ako je koncentrácia enzýmu, teplota pH a sila medzi iónovými väzbami.
Rovnica KCAT
Rýchlosť reakcie vám umožňuje písať rovnice, aby ste určili, ako rôzne množstvá reaktantov vedú k tomu, koľko máte produktov. Pre zásaditú reakciu xA + yB → zC (to znamená konverzia X mól s y mól B výťažky z mól C), rýchlostná rovnica by bola r = k m X n_ pre reakčnú rýchlosť _r, rýchlostná konštanta k a molárne koncentrácie a B označené v zátvorkách. M a n sú exponenty, ktoré určíte pomocou experimentov, ktoré merajú rýchlosť reakcie. F
Pre špecifický prípad enzýmom katalyzovanej reakcie počiatočná rýchlosť proti0 je proti0 = kmačka/ Km pre počiatočnú reakčnú rýchlosť proti0, Táto rýchlosť vám v tomto poradí hovorí o rýchlosti katalýzy kmačka vzorec. Km je Michaelis-Mentenova konštanta, ktoré môžete buď zmerať experimentálne, alebo vypočítať ako koncentráciu substrátu pri polovici maximálnej rýchlosti.
Konštanta dostane svoje meno od Michaelis-Mentenova rovnica proti0 = vmax x / (Km + ) pre koncentráciu substrátu a maximálna rýchlosť protimax hovorí, ako rýchlo sa enzymatická reakcia. Pri výpočte kmačka, môžete tiež písať proti0 = kmačka x x / Km ako všeobecná metóda rýchlosti reakcie na koncentrácie enzýmu a substrátu a , resp.
Iné metódy rovníc KCAT
Tieto rôzne rovnice vám umožňujú používať tú najvhodnejšiu na akýkoľvek účel, či potrebujete rýchlosť rozmnožovania baktérií alebo mieru vznietenia medzi palivami a plynmi. Tieto rovnice môžete dokonca použiť na kombináciu experimentálnych pozorovaní s teoretickými modelmi a výpočtami. Dozviete sa o význame metód Michaelis Mentenovej rovnice pomocou týchto rôznych spôsobov definovania reakčnej rýchlosti.
kmačka rovnica slúži ako základ pre tvorbu bioreaktory, Sú to systémy, ktoré umožňujú mikroorganizmom rásť v optimálnom prostredí, takom, ktoré dokáže produkovať čo najviac produktov. Bioreaktory sa dokonca používajú na výrobu fermentovaných potravín v niektorých ázijských krajinách.
Je všeobecne veľmi ťažké alebo nemožné určiť význam Km bez ďalších informácií. Vedci používajú tento pomer kcat / Km na meranie toho, ako konkrétne a efektívne sa enzým viaže na substrát. Tento pomer, známy ako konštanta špecifickosti kSP, umožňuje reformovať Michaelis-Mentenovu rovnicu ako v = kSP/ (1 + kSP/ kmačka) na meranie presnejších hodnôt kSP.