基質が結合するために利用可能である限り、酵素濃度を増加させることで酵素反応は加速されます。すべての基質が結合すると、追加の酵素が結合するものがないため、酵素濃度の増加に伴って反応はもはや加速されません。

酵素はどのように機能するか？

酵素は、反応過程で変化することなく化学反応を加速する触媒タンパク質です。反応過程では、酵素と基質の間に結合は形成されないため、酵素は元の形に戻り、再び使用することができます。酵素は活性部位を通じて基質に結合し、酵素-基質複合体を形成します。彼らは反応において非常に特異的であり、結合する基質にも特異的です。基質の形が酵素の活性部位と一致すると、酵素の機能は正しく、彼らの機能は三次元構造に依存します。彼らは活性化エネルギーを減少させ、より多くの分子を活性化することによって反応が起こりやすくし、触媒を実行します。

酵素濃度の影響

酵素の濃度は、基質と反応するために必要であるため、化学反応において重要です。しばしば少量の酵素が大量の基質を消費することができます。しかし、酵素濃度が増加すると、活性部位の効果も増加するため、これらの活性部位は基質分子を生成物に変換します。これは基本的に、酵素の濃度を増加させる場合、基質が過剰である必要があることを意味し、言い換えれば、反応は基質の濃度に依存しない必要があります。

ゼロ次反応

酵素濃度の増加が反応速度に与える影響を研究するためには、基質が過剰に存在する必要があります。すなわち、反応は基質濃度に依存しない必要があります。特定の時間内に生成される生成物の量の変化は、存在する酵素のレベルに依存します。グラフ的には、次のように表すことができます：

図1. ゼロ次反応速度は基質濃度に依存します。

これらの反応は「ゼロ次反応」と呼ばれ、速度が基質濃度に依存しないためです。生成物の形成は時間に対して線形の速度で進行します。基質を追加しても速度は増加しません。ゼロ次動力学では、アッセイを2倍の時間実行すると、生成物の量も2倍になります。

反応に存在する酵素の量は、触媒する活性によって測定されます。活性と濃度の関係は、温度、pHなどの多くの要因によって影響を受けます。酵素アッセイは、観察された活性が存在する酵素の量に比例するように設計されなければならず、酵素濃度が唯一の制限要因であることが必要です。これは反応がゼロ次であるときにのみ満たされます。

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