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In biologischen Reaktionen funktionieren Enzyme ähnlich wie Katalysatoren, bieten alternative Reaktionswege und beschleunigen den Gesamtprozess. Ein Enzym arbeitet in einem Substrat und seine Fähigkeit, die Reaktionsgeschwindigkeit zu erhöhen, hängt davon ab, wie gut es sich mit dem Substrat verbindet. Die Michaelis-Konstante, bezeichnet mit KMist ein Maß für die Enzym / Substrat-Affinität. Ein kleinerer Wert zeigt eine engere Bindung an, was bedeutet, dass die Reaktion bei einer niedrigeren Konzentration ihre maximale Geschwindigkeit erreicht. KM hat die gleichen Einheiten wie die Substratkonzentration und ist gleich der Substratkonzentration, wenn die Reaktionsgeschwindigkeit auf der Hälfte ihres Maximalwerts liegt.
Die Michaelis-Menten-Handlung
Die Geschwindigkeit einer enzymkatalysierten Reaktion ist eine Funktion der Substratkonzentration. Um ein Diagramm für eine bestimmte Reaktion abzuleiten, bereiten die Forscher mehrere Substratproben in unterschiedlichen Konzentrationen vor und zeichnen die Geschwindigkeit der Produktbildung für jede Probe auf. Eine Auftragung von Geschwindigkeit (V) gegen Konzentration () erzeugt eine Kurve, die schnell ansteigt und mit der maximalen Geschwindigkeit abflacht. Dies ist der Punkt, an dem das Enzym so schnell wie möglich arbeitet. Dies wird als Sättigungsdiagramm oder Michaelis-Menten-Diagramm bezeichnet.
Die Gleichung, die den Michaelis-Menten-Plot definiert, lautet:
V = (Vmax ) ÷ (KM + reduziert sich diese Gleichung auf V = Vmax ÷ 2, also KM ist gleich der Konzentration des Substrats, wenn die Geschwindigkeit die Hälfte seines Maximalwerts beträgt. Dies macht es theoretisch möglich, K zu lesenM aus dem Graphen. Obwohl es möglich ist, K zu lesenM Von einem Michaelis-Menten-Plot ist es nicht einfach oder unbedingt genau. Eine Alternative besteht darin, den Kehrwert der Michaelis-Menten-Gleichung zu zeichnen: 1 / V = {KM/ (Vmax ×)} + (1 / Vmax) Diese Gleichung hat die Form y = mx + b, wobei Dies ist die Gleichung, nach der Biochemiker normalerweise K bestimmenM. Sie bereiten verschiedene Substratkonzentrationen vor (da es sich um eine gerade Linie handelt, benötigen sie technisch gesehen nur zwei), zeichnen die Ergebnisse auf und lesen K abM direkt aus der Grafik.Der Lineweaver-Burk-Plot