3.14:

3.14: Devir Sayısı ve Katalitik Verimlilik

Name: Devir Sayısı ve Katalitik Verimlilik
Uploaded: 2023-04-30T11:35:45+00:00
Duration: 1 min 19 s
Description: Bir enzimin devir sayısı, birim zamanda dönüştürebileceği maksimum substrat molekülü sayısıdır. Çoğu enzim için devir sayıları saniyede 1 ila 1000 molekül arasında değişir. Katala

Turnover Number and Catalytic Efficiency

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

Turnover Number and Catalytic Efficiency

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

Previous Video

3.6: Endergonic and Exergonic Reactions in the Cell

Next Video

3.15: Catalytically Perfect Enzymes

9,787 Views

•

01:19 min

•

April 30, 2023

Bir enzimin devir sayısı, birim zamanda dönüştürebileceği maksimum substrat molekülü sayısıdır. Çoğu enzim için devir sayıları saniyede 1 ila 1000 molekül arasında değişir. Katalaz, saniyede 2.8×10⁶molekül hidrojen peroksiti su ve oksijene dönüştürebilen bilinen en yüksek devir sayısına sahiptir. Lizozim, saniyede yarım molekül ile bilinen en düşük devir sayısına sahiptir.

Kimotripsin, sindirim sırasında proteinleri parçalayan bir pankreas enzimidir. Kimotripsinin devir sayısı saniyede 100 moleküldür. Bu reaksiyon katalize edilmeden gerçekleşirse, peptit bağlarının nötr pH’ta suda kırılması yüzlerce yıl alacaktır. Böylece, kimotripsinin yüksek devir sayısı, bağırsaktaki proteinlerin hızlı sindirilmesine yardımcı olur.

Ribuloz 1,5-bifosfat karboksilaz oksijenaz veya RuBisCO enzimi, saniyede 3 molekül CO_2’yi sabitleyerek çok düşük bir devir sayısına sahiptir ve en yavaş enzimlerden biridir. Bununla birlikte, RuBisCO’nun doğadaki bolluğu, düşük ciro sayısını telafi eder. RuBisCO, yapraklarda bulunan toplam proteinin yaklaşık %50’sini oluşturur.

Yüksek devir sayısına sahip bir enzim mutlaka yüksek verimli olmayabilir. Bir enzimin katalitik verimliliği, devir sayısının, k_kateminen, afiniteye_,K_M’ye oranı ile verilir.Başka bir deyişle, bir enzimin verimli olabilmesi için substrat için düşük bir K_M’yesahip olması gerekir. Çoğu enzimin ortalama katalitik verimliliği yaklaşık 10⁵ ^M-1 ^s-1’dir, yani orta derecede verimlidirler. Katalitik etkinliği 10^8-10 ⁹ ^M-1 ^s-1 arasında olan az sayıda enzim süper verimli veya katalitik olarak mükemmeldir.

Transcript

Devir sayısı veya k_kedi, bir enzimin substrat moleküllerini ürünlere ne kadar hızlı dönüştürebileceğini gösterir.

K_Cat, enzim aktif bölgesi başına belirli bir zamanda dönüştürülebilen maksimum substrat molekülü sayısına eşittir.

Farklı enzimlerin devir sayıları, birden az substrat molekülünden saniyede milyonlarca moleküle kadar değişir.

K_cat’i hesaplamak için, enzim katalizli bir reaksiyonun maksimum hızı veya V_maks’ı toplam enzim konsantrasyonuna bölünür.

Hem katalitik hız olan k _katalitik hız hem de bir substrat için afinite olan K_M, bir enzimin katalitik verimliliğini etkiler – bir enzimin belirli bir biyokimyasal reaksiyonu ne kadar etkili bir şekilde hızlandırdığı.

Belirli bir substrat için katalitik verimliliği ölçmenin bir yolu, k_cat’inK_M’ye oranıdır.

Yüksek k_kedilienzimler, bir substratın dönüşümünü hızlı bir şekilde katalize eder ve düşük K_M‘ye sahip olanlar, substratlarını güçlü bir şekilde bağlar. Bu nedenle, daha büyük bir orana sahip enzimler daha verimlidir.

Birden fazla substratı bağlayan bir enzim, en yüksek k_cat/K_M oranına sahip substrat için katalitik olarak en verimlidir.