這個方程稱為Michaelis-Menten方程,是在假定存在一個穩態反應條件下推匯出來的,其中 Km 值稱為米氏常數,Vmax是酶被底物飽和時的反應速度,[S]為底物濃度。由此可見Km值的物理意義為反應達到1/2Vmax的底物濃度,單位一般為mol/L,只由酶的性質決定,而與酶的濃度無關。可用Km的值鑑別不同的酶。當底物濃度非常大時,反應速度接近於一個恆定值。在曲線的這個區域,酶幾乎被底物飽和,反應相對於底物S是個零級反應。就是說再增加底物對反應速度沒有什麼影響。反應速度逐漸趨近的恆定值稱為最大反應速度Vmax。對於給定酶量的Vmax可以定義為處於飽和底物濃度的起始反應速度n。對於反應曲線的這個假一級反應區的速度方程可寫成一種等價形式:
對於簡單的酶促反應
E+S==ES → E+P 雙曲線方程可以寫成:
Vmax[S]
V=——————(3.1)
Km+[S]
這個方程稱為Michaelis-Menten方程,是在假定存在一個穩態反應條件下推匯出來的,其中 Km 值稱為米氏常數,Vmax是酶被底物飽和時的反應速度,[S]為底物濃度。由此可見Km值的物理意義為反應達到1/2Vmax的底物濃度,單位一般為mol/L,只由酶的性質決定,而與酶的濃度無關。可用Km的值鑑別不同的酶。當底物濃度非常大時,反應速度接近於一個恆定值。在曲線的這個區域,酶幾乎被底物飽和,反應相對於底物S是個零級反應。就是說再增加底物對反應速度沒有什麼影響。反應速度逐漸趨近的恆定值稱為最大反應速度Vmax。對於給定酶量的Vmax可以定義為處於飽和底物濃度的起始反應速度n。對於反應曲線的這個假一級反應區的速度方程可寫成一種等價形式:
n(飽和時)=Vmax=k[E][S]0=k[E]total=k cat[ES] (3.2)
速度常數k等於催化常數k cat,k cat是ES轉化為遊離的E和產物的速度常數。飽和時,所有的E都是以ES存在。方程(3.2)中還有另一個簡單的關係式:Vmax=k cat [E]total。從中得出:k cat=Vmax / [E]total。k cat的單位是s-1。催化常數可以衡量一個酶促反應的快慢。
米氏常數Km是酶促反應速度n為最大酶促反應速度值一半時的底物濃度。這可透過用[S]取代米氏方程(3.1)中的Km證明,透過計算可得n=Vmax /2。
雙倒數作圖
酶促反應中的Km和Vmax值有幾種測量方法。固定反應中的酶濃度,然後分析幾種不同底物濃度下的起始速度,就可獲得Km和Vmax值。但直接從起始速度對底物濃度的圖中確定Km或Vmax值是很困難的,因為曲線接近Vmax時是個漸進過程。所以通常都是利用米氏方程的轉換形式求出Km和Vmax值。常用的米氏方程轉換形式是Lineweaver-Burk方程,也稱為雙倒數方程。
1 Km 1 1
——= ———·——+———(3.9)
n Vmax [S] Vmax
使1/ v 對1/[S]作圖,可以獲得一條直線(如左圖)。從直線與x軸的截距可以得到1/Km的絕對值;而1/Vmax是直線與y軸的截距。雙倒數作圖直觀、容易理解,為酶抑制研究提供了易於識別的圖形。