酶与催化
米氏动力学(Michaelis-Menten,Km与Vmax)
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想象在一场热闹的活动上只有一个售票窗口。当只来了几个人时,窗口能以他们到达的速度立刻服务——人越多,服务越快。但一旦排起长队,窗口已经在全力运转;再往队里加人也无法加快,因为瓶颈就在那一个售票员身上。酶的行为也是如此,而米氏动力学正是描述这一现象的简单数学。
当你提高底物浓度时,反应速率起初陡然上升,随后趋于一个上限,叫做Vmax——最大速度,在几乎每一个酶活性位点都被占用、并以最快速度工作(饱和)时达到。Km,即米氏常数,是反应速率恰好等于Vmax一半时的底物浓度。Km大致衡量酶握住底物有多紧:低Km意味着即使底物水平很低,酶也能达到半速(握得牢、很'急切'),而高Km意味着需要大量底物才能运转起来(握得松)。Vmax告诉你酶的最高速度;Km告诉你它达到这个速度有多容易。
这两个数字让生物学家得以比较各种酶、理解某条途径为何加速或减速,并预测阻断酶的药物会如何表现。这个模型是一种有意的简化——它假设只有一种底物、处于稳态、且没有产物堆积——所以拥有多种底物和调控的真实细胞要复杂得多。尽管如此,Km和Vmax仍是你能了解一种酶的最有用的单项事实之一。一个常见的困惑是:低Km意味着高亲和力,这听起来似乎反了,但只要记住它是达到半速所需的底物水平——需要得越少,握得就越紧。
处理酒精的酶有两种版本,可以有非常不同的Km值。低Km的版本即使在低浓度下也开始把酒精从血液中清除,而高Km的版本只在酒精水平很高时才强烈启动——这是人们处理酒精速度不同的部分原因。
Vmax是最高速度;Km是达到该速度一半所需的底物水平。
低Km意味着高亲和力(握得紧),而不是低亲和力——它是达到半最大速度所需的那一点点底物量。
又称
另见