kinetika, enzimska

kinetika, enzimska (engl. enzyme kinetics; njem. enzyme Kinetik; rus. кинетика ферментов), tehnička disciplina koja proučava brzinu enzimski kataliziranih reakcija. Katalitička aktivnost → enzima E, tj. pretvorba → supstrata S u produkt P, odvija se nastajanjem kompleksa enzim-supstrat ES, vezanjem u aktivnome mjestu (fizikalnim i kem. interakcijama). Pri niskim koncentracijama supstrata [S], brzina reakcije je razmjerna koncentraciji supstrata (reakcija prvoga reda), a pri visokim koncentracijama je najveća (brzina v_maks) i neovisna o koncentraciji supstrata (reakcija nultoga reda). Idealna enzimska reakcija s jednim supstratom i jednim produktom može se opisati jednadžbom:

\[\lower 9pt{\text{E+S}}\;\;\;\underleftrightarrow {\;\;k_1/k_2\;\;}\;\;\;\lower 9pt{\text{ES}}\;\;\;\underrightarrow{\;\;k_3\;\;\;}\;\;\;\lower 9pt{\text{P+E,}}\]

za koju je početna brzina reakcije v₀ = v_maks [S]/([S] + K_m), gdje je afinitet enzima za supstrat K_m == (k₁ + k₂)/k₃, a k₁, k₂, i k₃ su konstante brzine reakcije. Grafički prikaz početne brzine reakcije kao funkcije koncentracije supstrata pravokutna je hiperbola, ali postoje mnogo prikladniji linearni prikazi dobiveni transformacijom navedene jednadžbe kako bi se odredili kinetički parametri K_m i v_maks. Enzimska reakcija može biti inhibirana kemijskim agensima, supstratom ili produktom reakcije, a inhibicija može biti ireverzibilna (nepovratno vezanje inhibitora u aktivno mjesto kovalentnom vezom) ili reverzibilna (kompetitivna i nekompetitivna). Broj obrtaja enzima k_cat opisuje se jednadžbom k_cat = v_maks/[E₀], gdje je [E₀] ukupna množinska koncentracija enzima (omjer broja molekula supstrata pretvorenih u molekule produkta i vremena kroz koje je enzim potpuno zasićen supstratom).  → biokataliza