Giáo trình Enzyme part 2

Thuyết này về sau đã được Briggs và Haldans phát triển thêm. Các tác giả trên nhận thấy rằng trong các phản ứng enzyme trước tiên enzyme E tạo ra phức hệ ES với cơ chất S. Sau đó ES sẽ được phân giải thành sản phẩm P và enzyme E tự do. Theo định luật khối lượng, quá trình đó có thể được mô tả như sau: k3 k1 E+S ES E+P k4 k2 trong đó k1 là hằng số tốc độ phản ứng hình thàønh ES từ E và S; k2 là hằng số tốc độ phản ứng...
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Giáo trình Enzyme part 2 - 10 -Enzymeöùng enzyme vaø neâu leân moät soá lyù thuyeát chung veà ñoäng hoïc cuûa quaù trìnhnaøy. Thuyeát naøy veà sau ñaõ ñöôïc Briggs vaø Haldans phaùt trieån theâm. Caùc taùc giaû treân nhaän thaáy raèng trong caùc phaûn öùng enzyme tröôùc tieânenzyme E taïo ra phöùc heä ES vôùi cô chaát S. Sau ñoù ES seõ ñöôïc phaân giaûithaønh saûn phaåm P vaø enzyme E töï do. Theo ñònh luaät khoái löôïng, quaù trình ñoù coù theå ñöôïc moâ taû nhö sau: k1 k3 E+S ES E+P k2 k4 trong ñoù k1 laø haèng soá toác ñoä phaûn öùng hình thaønh ES töø E vaø S; k2 laøhaèng soá toác ñoä phaûn öùng phaân giaûi ES thaønh E vaø S; k3 laø haèng soá toác ñoäphaûn öùng phaân giaûi ES thaønh E vaø P; k4 laø haèng soá toác ñoä phaûn öùng hìnhthaønh ES töø E vaø P. ÔÛ traïng thaùi caân baèng toác ñoä hình thaønh ES baèng toác ñoä phaân giaûi phöùcheä naøy: k1[E][S] – k2[ES] = k3[ES] – k4[E][P]. Bieán ñoåi phöông trình naøy, ta coù: [ES](k2+k3) = [E](k4[P] + k1[S]) [ES] k4[P] + k1[S] k4[P] k1[S] [E] k2 + k3 k2+k3 k2+k3 Do ôû caùc giai ñoaïn ñaàu cuûa phaûn öùng giaù trò cuûa [P] voâ cuøng nhoû neân coùtheå giaûn löôïc phöông trình treân nhö sau: [ES] k1[S] [E] k 2 + k3 Ñaët [E]t laø haøm löôïng enzyme toång soá vaø Km = k2+k3 / k1, ta coù: [E] [E]t -[ES] [E] Km [ES] [ES] [ES] [S] Toác ñoä ban ñaàu v cuûa phaûn öùng enzyme tæ leä thuaän vôùi haøm löôïngenzyme hoaït ñoäng, hay ES], neân ta coù theå vieát: v = k3[ES] Neáu noàng ñoä cô chaát raát lôùn, laøm cho haàu heát enzyme trong heä thoángñeàu toàn taïi ôû traïng thaùi ES, thì toác ñoä phaûn öùng enzyme seõ ñaït giaù trò toái ñaV, vaø toác ñoä toái ña ñoù seõ baèng: V = k3[E]t Do ñoù: [E] V Km [ES] v [S]GS.TS. Mai Xuaân Löông Khoa Sinh hoïc - 11 -Enzyme Nhaân hai veá cho [S] vaø bieán ñoåi phöông trình, ta coù: V[S] v= Km + [S] Ñaây chính laø phöông trình Michaelis-Menten vaø Km ñöôïc goïi laø haèng soáMichaelis. YÙ nghóa thöïc tieån cuûa haèng soá Michaelis laø ôû choã noù chính laø giaù trò cuûanoàng ñoä cô chaát khi toác ñoä phaûn öùng baèng ½ toác ñoä toái ña. Thay V vaø v baèngcaùc con soá töông öùng 1 vaø 0,5 vaøo phöông trình treân, ta seõ thaáy roõ ñieàu ñoù.Nhö vaäy, Km ñöôïc ño baèng ñôn vò noàng ñoä, töùc mol/l. Haèng soá Michaelis laø moät haèng soá raát quan troïng. Noù xaùc ñònh aùi löïccuûa enzyme vôùi cô chaát. Km caøng nhoû thì aùi löïc naøy caøng lôùn, toác ñoä phaûnöùng caøng cao vì toác ñoä toái ña V ñaït ôû giaù trò noàng ñoä cô chaát caøng thaáp. Treân cô sôû phöông trình Michaelis-Menten, baèng caùch xaây döïng ñöôøng bieåu dieãn söï phuï thuoäc cuûa v vaøo [S] vaø baèng ñoà thò ñoù xaùc ñònh toác ñoä toái ña V ta coù theå tìm thaáy giaù trò cuûa [S], ôû ñoù v = V/2, töùc giaù trò cuûa Km (hình 2). Tuy nhieân, baèng caùch naøy khoù xaùc ñònh v moät caùch chính xaùc. Ñeå Hình 2. Ñöôøng bieåu dieãn khaéc phuïc nhöôïc ñieåm ñoù, ngöôøi ta söû phöông trình Michaelis-Menten duïng ñöôøng bieåu dieãn Linewear-Burk. Hai taùc giaûnaøy bieán ñoåi phöông trình Michaelis-Menten thaønh daïng: 1/v = Km/V x 1/[S] + 1/V Öu ñieåm cuûa phöông trình naøy laø ôû choã giöõa caùc ñaïi löôïng 1/v vaø 1/[S]coù moái lieân heä tæ leä thuaän (hình 3). Qua ñöôøng bieåu dieãn naøy ta coù theå thaáy raèng tang ABO = Km/V vaø BO = 1/Km. Phöông trình naøy coøn cho pheùp tìm hieåu nhieàu khía caïnh quan Hình 3. Ñöôøng bieåu dieãn phöông trình Linewear-GS.TS. Mai Xuaân Löông Khoa Sinh hoïc - 12 -Enzyme troïng lieân quan ñeán taùc duïng cuûa ...