3.14: 周转次数和催化效率

酶的周转数是它在单位时间内可以转化的最大底物分子数。大多数酶的周转数范围为每秒 1 到 1000 个分子。过氧化氢酶具有已知的最高周转数，每秒能够将多达 2.8×10⁶ 个过氧化氢分子转化为水和氧气。溶菌酶具有已知的最低周转数，为每秒半个分子。

胰凝乳蛋白酶是一种胰酶，可在消化过程中分解蛋白质。胰凝乳蛋白酶的周转数为每秒 100 个分子。如果该反应在未催化的情况下发生，肽键在中性 pH 值下需要数百年才能在水中断裂。因此，胰凝乳蛋白酶的高周转数有助于肠道中蛋白质的快速消化。

核酮糖 1,5-二磷酸羧化酶加氧酶或 RuBisCO 具有每秒固定 3 个 CO₂ 分子的非常低的周转数，是最慢的酶之一。然而，自然界中 RuBisCO 的丰富弥补了低周转率。RuBisCO 约占叶子中总蛋白质的 50%。

具有高周转数的酶不一定高效。酶的催化效率由周转数 k_{cat 与亲和}力 K_M 的比率给出。换句话说，酶的底物也应该具有较低的 K_M，以便有效。大多数酶的平均催化效率约为 10^{5 M-1 s-1}，这意味着它们的效率适中。催化效率在 10^{8-10 9 M-1 s-1} 之间的酶很少是超高效或催化完美的。