Физическая химия

 Главная   Общая  Неорганическая  Органическая  Физическая  Поиск реакции 

Ферментативный катализ. Уравнение Михаэлиса-Ментен

    Ферменты (или энзимы) - это органические катализаторы белковой природы. Особенностью ферментов является высокая специфичность их действия. После извлечения ферментов из клеткиих активность не утрачиваеся.

Реакции, протекающие под действием ферментов называются ферментативными, а катализ сучастием ферментов - ферментативным катализом. Процесс с участием фермента можно представить следующим образом:

где Е - фермент(энзим), S - субстрат, Р - продукт реакции. Ферментативный катализ протекает с образованиемпромежуточного комплекса энзим-субстрат ЕS, который затем распадается с образованием конечного продукта Р.Образование промежуточного комплекса обратимо, константы скорости прямой и обратной реакции сответственно равны k1 и k2. Распад промежуточного комплекса необратим, константа скоростиравна k3.

В квазистационарном состоянии концентрация промежуточного комплекса постоянна, скорость его образованияиз энзима и субстрата равна сумме скоростей распада с образованием продукта реакции и исходных веществ:

k1[S][E] = k2[SE] + k3[SE]

Учитывая, что текущая концентрация фермента [E] = [E]о - [ES], получим:

k1[S]([E]o - [ES])= k2[SE] + k3[SE]

Откроем скобки и сгруппируем члены, содержащие [ES]:

k1[S][E]o - k1[S][ES]= k2[SE] + k3[SE]

k1[S][E]o = k2[SE] + k3[SE] + k1[S][ES]

k1[S][E]o = [SE] (k2+ k3 + k1[S])

Выразим из полученного уравнения [ES]:

и поделим правую часть (числитель и знаменатель дроби) на k1:

где КМ - константа Михаэлиса:

Отсюда скорость образования конечного продукта реакции:

Так как концентрация фермента значительно ниже концентрации субстратаи максимальная скорость реакции соответствует полному связыванию фермента в промежуточный комплекс, то[ES] = [E]o и максимальная скорость выразится как:

а скорость реакции через максимальную скорость как:



    © Короленко М.В., 2009-2016                      *7670*18*56*

          Индекс цитирования          Эта страница помогла? Покажите ее друзьям!