⑴底物對酶促反應的飽和現象:由實驗觀察到,在酶濃度不變時,不同的底物濃度與反應速度的關係為一矩形雙曲線,即當底物濃度較低時,反應速度的增加與底物濃度的增加成正比(一級反應);此後,隨底物濃度的增加,反應速度的增加量逐漸減少(混合級反應);最後,當底物濃度增加到一定量時,反應速度達到一最大值,不再隨底物濃度的增加而增加(零級反應)。
⑵米氏方程及米氏常數:根據上述實驗結果,Michaelis & Menten 於1913年推匯出了上述矩形雙曲線的數學表示式,即米氏方程: ν= Vmax[S]/(Km+[S])。其中,Vmax為最大反應速度,Km為米氏常數。
⑶Km和Vmax的意義:
①當ν=Vmax/2時,Km=[S]。因此,Km等於酶促反應速度達最大值一半時的底物濃度。
②當k-1>>k+2時,Km=k-1/k+1=Ks。因此,Km可以反映酶與底物親和力的大小,即Km值越小,則酶與底物的親和力越大;反之,則越小。
③Km可用於判斷反應級數:當[S]<0.01Km時,ν=(Vmax/Km)[S],反應為一級反應,即反應速度與底物濃度成正比;當[S]>100Km時,ν=Vmax,反應為零級反應,即反應速度與底物濃度無關;當0.01Km<[S]<100Km時,反應處於零級反應和一級反應之間,為混合級反應。
④Km是酶的特徵性常數:在一定條件下,某種酶的Km值是恆定的,因而可以透過測定不同酶(特別是一組同工酶)的Km值,來判斷是否為不同的酶。
⑤Km可用來判斷酶的最適底物:當酶有幾種不同的底物存在時,Km值最小者,為該酶的最適底物。
⑥Km可用來確定酶活性測定時所需的底物濃度:當[S]=10Km時,ν=91%Vmax,為最合適的測定酶活性所需的底物濃度。
⑦Vmax可用於酶的轉換數的計算:當酶的總濃度和最大速度已知時,可計算出酶的轉換數,即單位時間內每個酶分子催化底物轉變為產物的分子數。
⑷Km和Vmax的測定:主要採用Lineweaver-Burk雙倒數作圖法和Hanes作圖法。
⑴底物對酶促反應的飽和現象:由實驗觀察到,在酶濃度不變時,不同的底物濃度與反應速度的關係為一矩形雙曲線,即當底物濃度較低時,反應速度的增加與底物濃度的增加成正比(一級反應);此後,隨底物濃度的增加,反應速度的增加量逐漸減少(混合級反應);最後,當底物濃度增加到一定量時,反應速度達到一最大值,不再隨底物濃度的增加而增加(零級反應)。
⑵米氏方程及米氏常數:根據上述實驗結果,Michaelis & Menten 於1913年推匯出了上述矩形雙曲線的數學表示式,即米氏方程: ν= Vmax[S]/(Km+[S])。其中,Vmax為最大反應速度,Km為米氏常數。
⑶Km和Vmax的意義:
①當ν=Vmax/2時,Km=[S]。因此,Km等於酶促反應速度達最大值一半時的底物濃度。
②當k-1>>k+2時,Km=k-1/k+1=Ks。因此,Km可以反映酶與底物親和力的大小,即Km值越小,則酶與底物的親和力越大;反之,則越小。
③Km可用於判斷反應級數:當[S]<0.01Km時,ν=(Vmax/Km)[S],反應為一級反應,即反應速度與底物濃度成正比;當[S]>100Km時,ν=Vmax,反應為零級反應,即反應速度與底物濃度無關;當0.01Km<[S]<100Km時,反應處於零級反應和一級反應之間,為混合級反應。
④Km是酶的特徵性常數:在一定條件下,某種酶的Km值是恆定的,因而可以透過測定不同酶(特別是一組同工酶)的Km值,來判斷是否為不同的酶。
⑤Km可用來判斷酶的最適底物:當酶有幾種不同的底物存在時,Km值最小者,為該酶的最適底物。
⑥Km可用來確定酶活性測定時所需的底物濃度:當[S]=10Km時,ν=91%Vmax,為最合適的測定酶活性所需的底物濃度。
⑦Vmax可用於酶的轉換數的計算:當酶的總濃度和最大速度已知時,可計算出酶的轉換數,即單位時間內每個酶分子催化底物轉變為產物的分子數。
⑷Km和Vmax的測定:主要採用Lineweaver-Burk雙倒數作圖法和Hanes作圖法。