개념과 작동 원리
효소는 반응의 활성화 장벽을 낮추는 생체 촉매입니다. 효소 양이 일정하면 동시에 처리할 수 있는 기질의 양에 한계가 있습니다.
낮은 기질 농도에서는 기질을 더 넣으면 반응 속도가 크게 증가합니다. 효소의 결합 자리가 대부분 사용되는 영역에서는 추가 효과가 작아집니다.
관계식과 성립 조건
미하엘리스–멘텐 모형은 v=Vmax[S]/(Km+[S])입니다. 경쟁적 저해에서는 겉보기 Km이 커지고 충분한 기질에서 접근하는 Vmax는 유지됩니다.
이 식은 초기 속도와 정상 상태 근사 등 특정 조건에 해당합니다. 모든 효소가 같은 곡선을 따르거나 저해제가 모두 경쟁적으로 작용하는 것은 아닙니다.
가상 실험에서 읽을 변화
효소량은 Vmax에 비례해요. 경쟁적 저해는 겉보기 Km을 늘리며 같은 효소량의 Vmax는 유지돼요.
가상 상대값을 쓰는 미하엘리스–멘텐 초기 속도 모형이에요. Vmax=10×효소 상대량이며 실제 효소 매개변수는 확인되지 않았어요. 기질 고갈·역반응·시간에 따른 속도 감소·온도·변성·비경쟁적 저해는 다루지 않아요. 4 s는 결합 관찰 연출 구간이며 생성물 누적 속도 측정 시간이 아니에요.
핵심 관계와 기호
v = Vmax[S] / (Km(1+[I]/Ki)+[S])
| 기호 | 뜻 | 단위 |
|---|---|---|
| [S] | 기질 농도 | 농도 |
| Km | 속도가 Vmax/2인 기질 농도 | 농도 |
| Vmax | 주어진 효소 양의 최대 반응 속도 | 농도/시간 |
예시로 확인하기
저해제가 없고 [S]=Km이면 초기 속도는?
v=Vmax[S]/(Km+[S])에 [S]=Km을 넣으면 v=Vmax/2예요. [I]=Ki인 경쟁적 저해는 겉보기 Km을 2배로 하고 Vmax는 바꾸지 않아요.
자주 헷갈리는 점
- 포화 후 기질을 계속 넣는다고 같은 효소 양에서 속도가 무한히 커지지는 않습니다.