3.13:

3.13: Введение в кинетику ферментов

Introduction to Enzyme Kinetics

JoVE Core
Cell Biology

A subscription to JoVE is required to view this content. Sign in or start your free trial.

JoVE Core Cell Biology

Introduction to Enzyme Kinetics

Please note that all translations are automatically generated. Click here for the English version.

3.6: Endergonic and Exergonic Reactions in the Cell

3.15: Catalytically Perfect Enzymes

19,566 Views

•

01:19 min

•

April 30, 2023

Overview

Кинетика ферментов изучает скорость биохимических реакций. Ученые отслеживают скорость реакции для той или иной ферментативной реакции при различных концентрациях субстрата. Также могут быть проведены дополнительные испытания с ингибиторами или другими молекулами, влияющими на скорость реакции.

Затем экспериментатор может построить график начальной скорости реакции или скорости (V_o) данного испытания в зависимости от концентрации субстрата ([S]), чтобы получить график свойств реакции. Для многих ферментативных реакций с участием одного субстрата эти данные соответствуют уравнению Михаэлиса-Ментена, уравнению, выведенному Леонор Михаэлис и Мод Ментен.

Уравнение оценивает максимальную скорость (V_max) и постоянную Михаэлиса (K_M) для исследуемого фермента и основано на следующих предположениях:

В начале реакции нет никакого продукта.
Скорость образования ферментно-субстратного комплекса равна скорости диссоциации и распада на продукты.
Концентрация фермента минимальна по сравнению с концентрацией субстрата.
Измеряется только начальная скорость реакции.
Фермент присутствует либо в свободной форме, либо в комплексе фермент-субстрат.

Различные перестановки уравнения Михаэлиса-Ментена, такие как графики Лайнвивера-Берка, Иди-Хофстеота и Хейнса-Вульфа, являются альтернативными способами построения графиков кинетических параметров. График Лайнвивера-Берка или двойной обратный график часто используется для оценки K_Mи V_max. На графике используются обратные значения осей x и y из графика Михаэлиса-Ментена. Математически y-пересечение равно 1/V_max, а x-пересечение равно −1/K_M.

График Лайнвивера-Берка можно использовать для визуальной дифференциации типов ингибиторов – конкурентных, неконкурентных и неконкурентных. Различные перестановки уравнения Михаэлиса-Ментена, такие как графики Эди-Хофсти и Хейнса-Вульфа, также используются для определения кинетических параметров.

Transcript

Ферментативная кинетика изучает скорость реакций, катализируемых ферментами. Частота повторных экспериментов при различных концентрациях субстрата контролируется путем измерения концентрации потребляемого субстрата или продукта, образующегося с течением времени.

Эти результаты можно изобразить на графике, чтобы показать, как концентрация субстрата влияет на скорость или скорость реакции.

Скорость реакции линейно увеличивается с увеличением количества субстрата при низких концентрациях, но при более высоких концентрациях она начинает стабилизироваться. Скорость приближается к максимальной скорости или _Vmax– скорости, при которой фермент полностью насыщается субстратом.

Сродство фермента измеряет, насколько сильно или слабо фермент связывается со своим субстратом, и количественно измеряется K_M, постоянной Михаэлиса. Значение K_M равно концентрации субстрата при скорости 50% от V_max.

Маленькая буква K_M указывает на то, что фермент обладает высоким сродством к субстрату, и наоборот. Фермент с большим K_M требует более высоких концентраций субстрата для приближения к своей максимальной скорости по сравнению с ферментом с более низким K_M.

Key Terms and definitions

Learning Objectives

Questions that this video will help you answer

This video is also useful for

Tags

кинетика ферментов скорость реакции концентрация субстрата уравнение Михаэлиса-Ментена Vmax KM график Лайнвивера-Берка график Иди-Хофсти график Хейнса-Вульфа комплекс фермент-субстрат типы ингибиторов конкурентное ингибирование неконкурентное ингибирование неконкурентное ингибирование