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迅速な再生時間を持つ最小の分子または生物でさえ、あなたが研究したいものを作り出すのに長い時間がかかることがあります。ペトリ皿内のバクテリアの場合、反応速度は反応物の量と酵素の存在に依存します。どのような場合でも、方程式を使用してこれらの生化学反応の速度を決定できます。
酵素の運動学
化学では、 反応率 を使用して説明されています k値 反応物から生成物までの反応の速さを測定します。触媒を使用する反応の場合、反応速度、速度、 kネコ、反応の最大速度を決定できます。の 最大反応速度, V最大、酵素が完全に溶解したときに反応生成物に変換される分子の数を示します。
酵素は、反応の活性化エネルギー、つまり反応の発生に必要なエネルギー量を下げることにより、これらの高速を実現します。酵素が観察している基質、分子または化合物に結合すると、酵素と基質の複合体が形成されます。それらは、あなたが持っている反応物または生成物の化合物の量に直接影響を与えません。また、酵素の濃度、温度pH、イオン結合間の強度などの他の要因にも依存します。
KCAT方程式
反応率を使用すると、反応物の量が異なるとどれだけの製品が得られるかを決定する方程式を作成できます。の基本的な反応のために xA + yB→zC （つまり、変換 バツ ほくろ A と y ほくろ B 利回り z ほくろ C）、レート式は r = k m バツ n_反応率_rの場合、 速度定数 k およびモル濃度 A そして B 括弧で示されています。 Mと n は、反応が発生する速さを測定する実験を通じて決定する指数です。 F
酵素触媒反応の特定の場合、初期速度 v0 は v0 = kネコ/ Km 初期反応速度 v0。この速度は、これにおける触媒の割合を教えてくれます kネコ 式。 Km それは ミカエリス・メンテン定数、実験的に測定するか、最大速度の半分の基質濃度として計算できます。
定数の名前は ミカエリス・メンテン方程式 v0 = v最大 Xのkm + ) 基質濃度について および最大速度 v最大 酵素反応の速さを教えてくれます。計算するとき kネコ、また書くことができます v0 = kネコ x x / Km 酵素と基質の濃度に対する反応速度の一般的な方法として そして 、それぞれ。
その他のKCAT方程式メソッド
これらの異なる方程式により、バクテリアの繁殖率または燃料とガス間の発火率にかかわらず、必要な目的に最も適したものを使用できます。これらの式を使用して、実験的観測と理論モデルおよび計算の両方を組み合わせることもできます。反応速度を定義するこれらのさまざまな方法を通じて、ミカエリスメンテン方程式法の重要性について学ぶことができます。
の kネコ 方程式は、作成の基礎となります バイオリアクター。これらは、微生物を最適な環境で成長させ、可能な限り多くの製品を生産できるシステムです。バイオリアクターは、一部のアジア諸国で発酵食品の製造にも使用されています。
の意味を判断することは一般的に非常に困難または不可能です Km 詳細情報なし。科学者は比率を使用します kcat / Km 酵素が基質とどの程度特異的かつ効率的に結合するかを測定します。特異性定数として知られるこの比率 kSP、ミカエリス-メンテン方程式を v = kSP/（1 + kSP/ kネコ) より正確な値を測定する kSP.