Entsyymikinetiikkaa
Entsyymien katalysoimien reaktioiden nopeuksien ja niissä tapahtuvien muutosten tutkimista kokeellisten parametrien muuttuessa kutsutaan entsyymikinetiikaksi. Entsyymikinetiikan uranuurtajia olivat Leonor Michaelis (1875-1949) ja Maud L. Menten (1879-1960), joiden luomaa teoriaa kutsutaan Michaelis-Mentenin kinetiikaksi.
Entsyymin katalysoiman reaktion nopeus (V) on riippuvainen substraatin pitoisuudesta [S]. Entsyymireaktion hitain vaihe, eli nopeutta rajoittava vaihe, on viimeinen reaktio, jossa entsyymi-substraattikompleksi hajoaa vapaaksi entsyymiksi ja reaktiotuotteeksi. Reaktionopeuden riippuvuus substraatin pitoisuudesta voidaan esittää Michaelis-Mentenin yhtälöllä:
V =Vmax [S] / (Km + [S])
Yhtälö ilmoittaa, että substraattipitoisuuden ollessa pieni, V kasvaa substraattipitoisuuden kasvaessa. Suurilla substraattipitoisuuksilla V lähestyy hyperbolisesti maksimiarvoa Vmax, joka saavutetaan, kun entsyymi on kyllästynyt substraatilla. Substraattikonsentraatio, jolla reaktionopeus V = ½Vmax, on Michaelis-Mentenin vakio, Km. Se on ominainen jokaiselle entsyymille.
Entsyymin katalysoiman reaktion maksiminopeus on riippuvainen entsyymimolekyylien kokonaispitoisuudesta [E]t sekä nopeutta rajoittavan vaiheen reaktionopeusvakiosta kcat seuraavasti:
Vmax = kcat[E]t
Vakio kcat (ns. turnover number) ilmoittaa, kuinka monta substraattimolekyyliä yksi entsyymimolekyyli kykenee muuttamaan reaktiotuotteeksi yhdessä sekunnissa. Eri entsyymien kcat-arvot vaihtelevat paljon.
