
Die Michaelis-Menten-Gleichung beschreibt die Abhängigkeit der Geschwindikeit
einer enzymatischen Reaktion von der Konzentration des umzusetzenden Substrats.
Die Substratkonzentration, bei der die Reasktionsgeschwindigkeit v die
Hälfte der Maximalgeschwindigkeit Vmax erreict hat, wird als Michaliskonstante
bezeichnet.
Bei niedrigen Substratkonzentrationen kann die Reaktionsgeschwindigkeit
durch Erhöhung der Konzentration des Substrates gesteigert werden,
da nicht alle Enzymmoleküle mit Substratmolekülen besetzt sind.
Eine höhere Konzentration des Substrates steigert dann den gesamten
Umsatz durch bessere Ausnutzung der Enzymmoleküle.
Bei hohen Substratkonzentrationen sind alle Enzymmoleküle besetzt;
Sättigung ist erreicht.
Die Enzym-Substrat-Zerfallsrate begrenzt die Reaktionsgeschwindigkeit.
Sie kann auch durch weitere Erhöhung der Substratkonzentration nicht
mehr gesteigert werden. Der Maximalwert
ist erreicht. Höhere Reaktionsgeschwindigkeiten würden nur durch
weitere Enzymzugabe erreicht werden.
Unter physiologischen Bedingungen ist eine geringe Substratkonzentration
bedeutsam. Als Kenngröße für Enzyme wird die Konzentration
angenommen, die die halbe Maximalgeschwindigkeit
erzielt. Sie wird als Michaelis-Konstante
bezeichnet. Ihr Wert ist
(mol/l). Die
-Werte
der Enzyme liegen zwischen
und
mol/l.
Enzymaktivität bei unterschiedlichen Substratkonzentrationen
-Werte
einiger Enzyme |
||
|
Enzym
|
Substrat
|
-Wert
(mol/l) |
| Katalase | ![]() |
![]() |
| Hexokinase | Glucose | ![]() |
| Lysozym | Acetylglucosamin | ![]() |
| Glutamat-Dehydrogenase | Glutamat | ![]() |
Inzwischen sind auch die Wechselzahlen vieler Enzyme bekannt. Sie geben an, wie viele Substratmoleküle ein Enzymmolekül in einer Sekunde umsetzt.
| Wechselzahlen einiger Enzyme | |
| Enzym | max. Wechselzahl (Anzahl/s) |
| Acetylcholinesterase | 25 000 |
| Lactatdehydrogenase | 1 000 |
| Chymotrypsin | 100 |
| DNA-Polymerase |
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