Hoofdstuk 7
Enzymkinetiek: studie van de snelheid van door enzymen gekatalyseerde reacties
➢ het verschil tussen (pseudo) first en second order reacties uitleggen
♥ First order reactions
♪ A→P
♪ V = d[A]/dt = d[P]/dt
❖ V= snelheid van de reactie
❖ d= verandering (toename of afname)
♪ V = k[A]
❖ k= snelheidsconstante/ rate constant
❖ eenheid k: per seconde (s-1)
♥ Second order reactions
♪ 2A→P
❖ V = k[A]2
♪ A+B→P
❖ V = k[A][B]
♪ eenheid k: per mol per seconde (M-1s-1)
♪ Veel biologische reacties zijn second order reactions
♪ Pseudo-first-order reaction: second order reaction die in eerste instantie veel op een first order reaction lijkt.
♥ Hoe snel gaat een reactie?
♪ Snelheid van de reactie (V) is afhankelijk van:
❖ de concentratie van de reactanten
❖ de snelheidsconstante (k)
❖
Voor reactie A + B P geldt: V = k[A]f[B]g
♪
❖ f en g zijn exponenten van de reactie, deze zijn vaak de coëfficiënten van de reactie, maar niet altijd!
❖ Ze moeten experimenteel bepaald worden.
➢ de Michaelis Menten vergelijking verklaren
♥
♥
♥ Helemaal aan het begin van de reactie
♪ [P] is nog 0 → nog geen terugreactie
, ❖ Dan reactievergelijking:
•
3 rate constants: k1, k-1 en k2
○ k1 = rate constant voor binden van E aan S
○ k2 = rate constant voor reactie van ES naar E en P
○ k-1 = rate constant voor loslaten van E en S
♪
♪
➢ uitleggen waar V0, Vmax, KM en [S] voor staan en wat deze waarden betekenen
♪ KM = Michaelis constante
❖ K-1 + k2 / k1
❖ KM is een eigenschap van de enzym/substraat interactie
❖ KM is gelijk aan de substraatconcentratie waarbij de reactiesnelheid de helft van de maximale snelheid is.
❖ Geeft een indicatie hoeveel substraat nodig is voor een reactie
• Normale [S] << KM
erg gevoelig voor veranderingen in [S]
weinig activiteit
• Normale [S] = KM
gevoelig voor veranderingen in [S]
significante activiteit
• Normale [S] >> KM
niet gevoelig voor veranderingen in [S]
veel activiteit
• In biologische systemen zijn KM waarden van enzymen vaak de normaal voorkomende concentraties van
substraten
♪ Vmax = maximale snelheid
❖ snelheid wanneer alle enzymen substraat gebonden zijn
• dus direct afhankelijk van de enzymconcentratie
❖ Vmax = k2[E]T
♪ V0 = snelheid aan het begin van de reactie
➢ de Vmax en KM bepalen m.b.v. de Lineweaver-Burk plot
♥ Michaelis-Menten plot wordt bepaald door het fitten van experimentele V0 waarden voor verschillende [S] in de
Michealis-Menten vergelijking
♥ Toen er nog geen computers beschikbaar waren kon dit ook door de vergelijking om te schrijven tot een plot met
rechte lijn: de Lineweaver-burk plot
♥ Hieruit is Vmax en KM makkelijk af te lezen
♥
♪ Wordt:
♥
Enzymkinetiek: studie van de snelheid van door enzymen gekatalyseerde reacties
➢ het verschil tussen (pseudo) first en second order reacties uitleggen
♥ First order reactions
♪ A→P
♪ V = d[A]/dt = d[P]/dt
❖ V= snelheid van de reactie
❖ d= verandering (toename of afname)
♪ V = k[A]
❖ k= snelheidsconstante/ rate constant
❖ eenheid k: per seconde (s-1)
♥ Second order reactions
♪ 2A→P
❖ V = k[A]2
♪ A+B→P
❖ V = k[A][B]
♪ eenheid k: per mol per seconde (M-1s-1)
♪ Veel biologische reacties zijn second order reactions
♪ Pseudo-first-order reaction: second order reaction die in eerste instantie veel op een first order reaction lijkt.
♥ Hoe snel gaat een reactie?
♪ Snelheid van de reactie (V) is afhankelijk van:
❖ de concentratie van de reactanten
❖ de snelheidsconstante (k)
❖
Voor reactie A + B P geldt: V = k[A]f[B]g
♪
❖ f en g zijn exponenten van de reactie, deze zijn vaak de coëfficiënten van de reactie, maar niet altijd!
❖ Ze moeten experimenteel bepaald worden.
➢ de Michaelis Menten vergelijking verklaren
♥
♥
♥ Helemaal aan het begin van de reactie
♪ [P] is nog 0 → nog geen terugreactie
, ❖ Dan reactievergelijking:
•
3 rate constants: k1, k-1 en k2
○ k1 = rate constant voor binden van E aan S
○ k2 = rate constant voor reactie van ES naar E en P
○ k-1 = rate constant voor loslaten van E en S
♪
♪
➢ uitleggen waar V0, Vmax, KM en [S] voor staan en wat deze waarden betekenen
♪ KM = Michaelis constante
❖ K-1 + k2 / k1
❖ KM is een eigenschap van de enzym/substraat interactie
❖ KM is gelijk aan de substraatconcentratie waarbij de reactiesnelheid de helft van de maximale snelheid is.
❖ Geeft een indicatie hoeveel substraat nodig is voor een reactie
• Normale [S] << KM
erg gevoelig voor veranderingen in [S]
weinig activiteit
• Normale [S] = KM
gevoelig voor veranderingen in [S]
significante activiteit
• Normale [S] >> KM
niet gevoelig voor veranderingen in [S]
veel activiteit
• In biologische systemen zijn KM waarden van enzymen vaak de normaal voorkomende concentraties van
substraten
♪ Vmax = maximale snelheid
❖ snelheid wanneer alle enzymen substraat gebonden zijn
• dus direct afhankelijk van de enzymconcentratie
❖ Vmax = k2[E]T
♪ V0 = snelheid aan het begin van de reactie
➢ de Vmax en KM bepalen m.b.v. de Lineweaver-Burk plot
♥ Michaelis-Menten plot wordt bepaald door het fitten van experimentele V0 waarden voor verschillende [S] in de
Michealis-Menten vergelijking
♥ Toen er nog geen computers beschikbaar waren kon dit ook door de vergelijking om te schrijven tot een plot met
rechte lijn: de Lineweaver-burk plot
♥ Hieruit is Vmax en KM makkelijk af te lezen
♥
♪ Wordt:
♥
