结构生物化学/酶/最大速度

简介

当酶应用于反应时，它允许反应物快速生成产物。然而，随着时间的推移，酶对底物的使用不会持续加速反应。当酶被底物完全饱和时，就会发生这种情况。此时，酶的所有活性位点都被占据。因此，反应达到最大速度渐近，最终趋于稳定速率。最大速度证明了酶-底物复合物的存在。最大速度也称为转换率，或单位时间内它可以将底物分子转化为产物的数量。当酶被饱和时，溶液中的所有酶都存在于 ES 复合物中，因此中间体的形成不再影响速率。这意味着 Vmax 仅由 ES 复合物生成产物的速率常数决定。

文件：最大速度.GIF

有一种更古老的方法来确定 K_M 和 V_max。它在计算机发明之前使用，因为当时很难绘制米氏方程的曲线。因此，无法从曲线中获得 K_M 和 V_max 的精确值。该方法通过对米氏方程两边取倒数，将米氏方程转换为直线。y 轴为 1 / V_max，x 轴为 1 / [S]。斜率为 K_M / V_max。

1 / V₀ = (K_M / V_max) • (1 / S) + (1 / V_max)

可逆抑制剂的影响

由于最大速度本质上是源自酶-底物复合物生成产物的速率 (k₂) 和初始酶浓度 ([E_o])，因此最大速度会受到某些类型的可逆抑制剂的影响。（注意：V_max = k₂[E_o]。）在不同类型的可逆抑制剂中——竞争性、非竞争性和混合性——V_max 仅受非竞争性和混合性抑制剂的影响。对于非竞争性抑制剂，酶-底物-抑制剂复合物降低了初始酶浓度生成产物的全部潜力，从而降低了最大速度。至于混合性抑制剂，最大速度也降低了，因为抑制剂降低了酶的浓度。在纯混合性抑制剂存在下，形成了一个新的最大速度，这里将其称为V_max,i。此新值可以通过以下公式与最大速度相关联：V_max,i = V_max*1/(1+[I]/K_i)，其中 [I] 表示抑制剂的浓度，K_i 是酶-底物-抑制剂复合物形成的速率常数。