105年:醫學二(1)

某酵素的 kcat =500 s⁻¹,Km=5 mM ,在受質濃度遠高於 Km的狀況下,此酵素反應的速率常數約為:

A500 s⁻¹
B2,500 mM s⁻¹
C100 mM⁻¹s⁻¹
D0.01 s mM⁻¹

詳細解析

本題觀念:

本題考察米氏動力學(Michaelis-Menten kinetics)中,當受質濃度([S])遠高於 Km 時,酵素反應的速率行為與速率常數。

選項分析

米氏方程式為: v=kcat[E]T[S]Km+[S]v = \frac{k_{cat}[\text{E}]_T[\text{S}]}{K_m + [\text{S}]}

[S]Km[\text{S}] \gg K_m 時: vkcat[E]T[S][S]=kcat[E]T=Vmaxv \approx \frac{k_{cat}[\text{E}]_T[\text{S}]}{[\text{S}]} = k_{cat}[\text{E}]_T = V_{max}

此時反應速率達到 VmaxV_{max},與 [S] 無關(零階反應),速率僅由 kcatk_{cat} 和酵素濃度決定。

(A) 500 s⁻¹ 正確答案。[S]Km[\text{S}] \gg K_m,酵素飽和,反應速率 vVmax=kcat[E]Tv \approx V_{max} = k_{cat} \cdot [\text{E}]_T。此時決定反應速率的常數kcat=500 s1k_{cat} = 500\ \text{s}^{-1}(turnover number,每個活性位點每秒催化轉化的受質分子數),這是一個一階速率常數(first-order rate constant),單位為 $\text{

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