Стадии, определяющие скорость в реакциях, катализируемых ферментами

Согласно моей книге по химии, в реакции, катализируемой ферментами, есть 3 упрощенных этапа:

  1. С + Э → ЭС
  2. ЭС → ЭП
  3. ВП → Э + П

Где S — субстрат, E — фермент, ES — комплекс фермент-субстрат, EP — комплекс продукта фермента, а P — продукт.

Насколько я понимаю, сначала, когда концентрация субстрата низкая, этапом, определяющим скорость, является этап 1, так как это самый медленный этап в механизме.

Когда вы увеличиваете концентрацию субстрата до определенного уровня, при котором не остается свободных ферментов, связывающихся с ними, добавление большего количества субстрата не ускорит реакцию, поэтому порядок становится нулевым по отношению к концентрации субстрата.

Шаг определения скорости теперь 2 или 3? Я думал, что будет 3, так как это шаг, который высвобождает больше ферментов, которые могут катализировать больше реакций. В моей книге написано, что это шаг 2, так как «это зависит от того, насколько быстро ES может конвертироваться в EP». Но разве этот шаг не высвободит больше ферментов для дальнейшего катализа реакции?

Книга правильная? Может ли кто-нибудь помочь мне понять это?

Ответы (1)

Это зависит от концентрации фермента и субстрата, поскольку скорость реакции зависит от константы скорости реакции k , которая зависит от фермента. Однако, если в растворе присутствует большое количество P, реакция EP -> E + P замедляется, поэтому это может быть этапом, определяющим скорость. С другой стороны, если вы динамически удаляете молекулы P из системы, ES->EP может быть этапом, определяющим скорость.

Является ли это специфичным для фермента или связано с количеством фосфора в растворе? Ваше первое предложение и вторые два, похоже, дают два разных ответа. -- FWIW, я согласен с ответом "конкретный фермент". Даже при отсутствии заметных количеств продукта существуют ферменты, которые имеют медленную скорость высвобождения продукта, и именно это высвобождение продукта является стадией, ограничивающей скорость.
@RM Вы правы, мое объяснение было плохо построено. Я хотел сказать, что она специфична и для фермента, и зависит от концентрации, так как скорость реакции зависит от константы ak и от концентрации реагентов. Эта константа зависит от фермента.
Вы можете (и должны) отредактировать свои ответы, чтобы добавить дополнительную информацию и прояснить вещи, которые могут сбивать с толку. (Правки предназначены не только для исправления опечаток.) ​​Просто нажмите ссылку «изменить» в левом нижнем углу вашего ответа.