P50 (давление)

Чтобы узнать о других значениях, см. P50 (значения) .

В биохимии , p ₅₀ представляет собой парциальное давление газа необходимое для достижения 50% насыщения мест связывания определенного белка. Значения р ₅₀ отрицательно коррелируют со сродством к субстрату; более низкие значения соответствуют более высокому сродству и наоборот . Этот термин аналогичен константе Михаэлиса-Ментен KM ) ₍ , которая определяет концентрацию субстрата, необходимую ферменту для достижения 50% от максимальной скорости реакции .

Понятие р ₅₀ основано на рассмотрении фракционного насыщения белка газом. Представьте себе миоглобин , белок, который способен связывать одну молекулу кислорода в соответствии с обратимой реакцией, приведенной ниже, чья константа равновесия K (которая также является константой диссоциации, поскольку она описывает обратимое событие ассоциации-диссоциации) равна произведению концентраций (при равновесии) свободного миоглобина и свободного кислорода, деленного на концентрацию комплекса миоглобина с кислородом.

${\ce {Mb+O_{2}<=>Mb\cdot O_{2}}}$

${\ce {\it {{K}={\rm {\frac {[Mb][O_{2}]}{[Mb\cdot O_{2}]}}}}}}$

Фракционная насыщенность Y _{O 2} которую составляет связанный с кислородом миоглобин, который можно перегруппировать как концентрацию свободного кислорода по сумме этой концентрации и константы диссоциации K. миоглобина представляет собой долю от общей концентрации миоглобина , Поскольку двухатомный кислород представляет собой газ, его концентрацию в растворе можно рассматривать как парциальное давление.

$Y_{O_{2}}={\rm {{\frac {[Mb\cdot O_{2}]}{[Mb]+[Mb\cdot O_{2}]}}\Rightarrow {\rm {{\frac {[O_{2}]}{\it {{K}\,{\rm {+\,[O_{2}]}}}}}\Rightarrow {\rm {\frac {\it {p{\rm {O_{2}}}}}{\it {{K}\,{\rm {+\,{\it {p{\rm {O_{2}}}}}}}}}}}}}}}$

Определив p ₅₀ как парциальное давление, при котором фракционное насыщение составляет 50%, мы можем сделать вывод, что оно фактически равно константе диссоциации K .

${\frac {p_{50}}{K+p_{50}}}=0.5\Rightarrow p_{50}=K$

Например, р ₅₀ миоглобина для O ₂ составляет 130 паскалей , тогда как р ₅₀ взрослого гемоглобина составляет 3,5 кПа. Таким образом, когда парциальное давление O ₂ низкое, связанный с гемоглобином O ₂ легче переносится в миоглобин. Миоглобин, обнаруженный в высоких концентрациях в мышечной ткани, может затем переносить кислород к мышечным волокнам мышечной ткани , где он будет использоваться для выработки энергии, необходимой для сокращения мышц. Другим примером является фетальный гемоглобин человека, который имеет более высокое сродство (более низкое P ₅₀ ), чем гемоглобин взрослого человека, и, следовательно, позволяет поглощать кислород через плацентарный диффузионный барьер.