关于此实验
测量酶反应在初始阶段如何响应底物浓度的增加。保存一条参考曲线，改变酶浓度、温度或 pH，并比较反应速率。底物结合遵循米氏-门田饱和模型。温度和 pH 因素采用的是专门选作教学示例的曲线，并非针对某种特定酶拟合的数据。
学习目标
- 解释底物浓度增加时出现的饱和现象
- 确认 Km 是当前 Vmax 一半所对应的底物浓度
- 区分酶浓度的影响与底物浓度变化的影响
使用方法
- 1将温度设为 37°C，pH 设为 7，相对酶浓度设为 1。将底物浓度设为 2 mM，并将反应速率与 Vmax 进行比较。
- 2将底物浓度提高到 20 mM。注意，反应速率会接近 Vmax，但不会达到 Vmax。
- 3保存参考曲线，然后将酶浓度加倍。比较曲线和 Km。
- 4改变温度或 pH，并与参考条件进行比较。恢复原始条件，观察这些示例因素具有可逆性。
模型
假设
- 单底物反应遵循稳态米氏方程初始速率动力学，其中底物浓度远高于酶浓度。
- 底物浓度保持恒定，并忽略产物积累、底物耗竭、抑制以及产物逆向反应。
- 所有条件下Km均固定为2 mM。Vmax随酶浓度线性变化。
- 温度和pH乘数是对称、可逆的教学用曲线。它们不模拟实际变性、反应历史或特定酶的特性。
在课堂上试试这个实验
- Q1底物浓度为多少时，反应速率等于Vmax的一半？
- Q2为什么即使增加底物几乎没有效果，增加酶仍能提高反应速率？
- Q3要将示例温度曲线替换为特定酶的模型，需要进行哪些测量？
常见问题
加热会永久损伤模拟中的酶吗？
不是。活性倍数仅取决于当前温度，并且是可逆的。真实的酶可能发生不可逆变性，这不在本模型的范围内。
酶浓度加倍时，Km 会变化吗？
在本模型中不会。酶浓度加倍会使 Vmax 和任意底物浓度下的反应速率都加倍，而达到最大反应速率一半时的底物浓度仍为 Km。