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酶的動力學部分中有一些常數容易混淆 , 這里簡單介紹一下 。
1. Km和Ks
Km是米氏常數 , 定義為Km=(k-1+k2)/k1 , 物理意義是反應速度達到Vm一半時的底物濃度 。
Ks是酶與底物復合物的解離常數 , 定義為Ks=k-1/k1 。1/Ks是反映酶與底物親和力的參數 。因為當k2極小時Km就近似等于Ks , 所以說1/Km可近似表示酶與底物的親和力 , 1/Km越大 , 親和力越大 。解離常數在研究兩個分子結合的時候經常寫作Kd 。
2. 酶的轉化數(TN)與催化常數(kcat)
酶有一個重要的常數 , 叫做轉化數或轉換數 , 定義是:每分子酶或每個酶活性中心在單位時間內能催化的底物分子數(turnover number , TN) 。對于具有多個活性中心的酶 , 一般計算單個活性中心的轉換數 。時間一般用分鐘或秒 。
轉化數有很多名字 , 它相當于酶反應的速度常數kp 。也稱為催化常數(kcat) 。在推導米氏方程的時候 , 它就是k2 。1/kcat稱為催化周期 。碳酸酐酶是已知轉換數最高的酶之一 , 高達60萬/秒 , 就是說 , 催化周期只有1.7微秒 。
轉換數的計算比較簡單 , 用Vmax除以酶濃度即可 。
3. 酶的專一性常數kcat/Km
kcat/Km稱為酶的專一性常數 , 它不受非生產性結合與中間產物積累的影響 , 可以表示酶對相互競爭的幾種底物的專一性 。生理條件下許多反應的底物濃度是很低的 。在底物濃度很低時 , v=(kcat/Km)[E][S] , 即kcat/Km是表觀二級速度常數 。
因為kcat /Km=k2k1/(k-1+k2) , 所以它小于k1 , 即小于酶和底物復合物生成的速度常數 。它不是真實的微觀速度常數 , 只有當反應的限速步驟是酶與底物的相互碰撞時 , 它才是真實的微觀速度常數 。擴散限制決定了速度常數的上限是108-109/M/s , 碳酸酐酶、磷酸丙糖異構酶、乙酰膽堿酯酶等都接近這一極限 , 說明他們的進化已經很完善 。
【kp的介紹 kp是指什么】最后科普一下 , 速度常數用小寫的k , 平衡常數用大寫的K 。
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