Enzymkinetik
Reaktionshastigheten hos enzymatiska reaktioner undersöks med enzymkinetiska metoder. Banbrytande på detta område var Leonor Michaelis (1875-1949) och Maud L. Menten (1879-1960). De skapade en teori för enzymkinetiken, den s.k. Michaelis-Mentens kinetik.
Den enzymatiska reaktionnens hastighet (Vo ) är beroende av halten substrat [S]. Vo = initialhastigheten vid substratkoncentrationen [S].
Den enzymatiska reaktionens långsammaste steg är den sista reaktionen, då enzym-substratkomplexet (ES) faller sönder till fritt enzym (E) och reaktionsprodukt (P).
Med Michaelis-Mentens ekvation visar man hur reaktionshastigheten är beroende av substratkoncentrationen.
Vo = Vmax [S] / (Km + [S])
Vmax = maximala hastigheten
Km = en konstant, som kallas Michaelis konstant.
Km definieras som den substratkoncentration som ger en hastighet Vo = ½Vmax.
Ekvationen bygger på att den enzymkatalyserade reaktionens hastighet, Vo , beror på sönderfallet av ES-komplexet. Varje enzym har en egen Michaelis konstant.
Ekvationen visar att om substratkoncentrationen är låg så växer Vo ifall man höjer substratkoncentrationen. Vid höga substratkoncentrationer närmar sig värdet för Vo det hyperboliska maximivärdet Vmax, då enzymet är mättat med substrat.
Den maximala reaktionshastigheten för en enzymatisk reaktion är beroende av totalkoncentrationen enzymmolekyler [E]t samt av en hastighetsbegränsande reaktionskonstant kcat på följande sätt.
Vmax = kcat[E]t
Med kcat (s.k. turnover number) förstås antalet substratmolekyler en enzymmolekyl förmår förvandla till reaktionsprodukt per sekund. Olika enzymers kcat värden varierar mycket.