Номер оборота

В химии термин « число оборота » имеет два различных значения.

В энзимологии число оборотов ( $k cat$ ) определяется как предельное количество химических превращений молекул субстрата в секунду, которые один центр будет выполнять для данной фермента концентрации $[ET активный]$ для ферментов с двумя или более активными центрами. ^[1] Для ферментов с одним активным центром $k cat$ называется каталитической константой . ^[2] Ее можно рассчитать исходя из предельной скорости реакции $V max$ и концентрации центров катализатора $e 0$ следующим образом:

$k_{\mathrm {cat} }={\frac {V_{\max }}{e_{0}}}$ (См. кинетику Михаэлиса – Ментен ).

В других областях химии, таких как металлоорганический катализ , число оборота ( TON ) имеет другое значение: количество молей субстрата, которое может преобразовать моль катализатора, прежде чем он станет инактивированным: ^[3]

$\mathrm {TON} ={\frac {n_{\mathrm {product} }}{n_{\mathrm {cat} }}}$

В этом смысле идеальный катализатор имел бы бесконечное число оборотов, поскольку он никогда не израсходовался бы. Термин «частота оборота» ( TOF ) используется для обозначения оборота в единицу времени, что эквивалентно значению числа оборотов в энзимологии.

$\mathrm {TOF} ={\frac {\mathrm {TON} }{t}}$

Для большинства важных промышленных применений частота оборотов находится в диапазоне 10 ⁻² – 10 ² с ⁻¹ (10 ³ – 10 ⁷ с ⁻¹ для ферментов). ^[4] Фермент каталаза имеет наибольшую частоту оборота, значения до 4 × 10 ⁷ с ⁻¹ было сообщено. ^[5]

Число оборотов диффузионно-ограниченных ферментов

Ацетилхолинэстераза представляет собой серингидролазу с каталитической константой более 10. ⁴ с ⁻¹. Это означает, что этот фермент реагирует с ацетилхолином со скоростью, близкой к диффузионно-ограниченной. ^[6]

Карбоангидраза — один из самых быстрых ферментов, и его скорость обычно ограничивается скоростью диффузии его субстратов . Типичные каталитические константы для различных форм этого фермента колеблются в пределах 10 ⁴ с ⁻¹ и 10 ⁶ с ⁻¹. ^[7]

См. также

Катализ

Ссылки

^ Роскоски, Роберт (2015). «Михаэлис-Ментен Кинетика». Справочный модуль по биомедицинским наукам . дои : 10.1016/b978-0-12-801238-3.05143-6 . ISBN 978-0-12-801238-3 .
^ Корниш-Боуден, Атель (2012). Основы кинетики ферментов (4-е изд.). Уайли-Блэквелл, Вайнхайм. п. 33. ISBN 978-3-527-33074-4 .
^ Блигаард, Томас; Буллок, Р. Моррис; Кэмпбелл, Чарльз Т.; Чен, Цзингуан Г.; Гейтс, Брюс К.; Горте, Раймонд Дж.; Джонс, Кристофер В.; Джонс, Уильям Д.; Китчин, Джон Р.; Скотт, Сюзанна Л. (1 апреля 2016 г.). «На пути к сравнительному анализу катализной науки: лучшие практики, проблемы и возможности» . АКС-катализ . 6 (4): 2590–2602. дои : 10.1021/acscatal.6b00183 .
^ «Введение» , Промышленный катализ , Вайнхайм, ФРГ: Wiley-VCH Verlag GmbH & Co. КГаА, с. 7, 20 апреля 2006 г., doi : 10.1002/3527607684.ch1 , ISBN 978-3-527-60768-6 , получено 3 июня 2022 г.
^ Смейкал, Гэри Б.; Какуману, Шрикант (3 июля 2019 г.). «Ферменты и числа их оборотов» . Экспертное обозрение по протеомике . 16 (7): 543–544. дои : 10.1080/14789450.2019.1630275 . ISSN 1478-9450 . ПМИД 31220960 . S2CID 195188786 .
^ Базелянский, Михаил; Роби, Эллен; Кирш, Джек Ф. (14 января 1986 г.). «Фракционный диффузионно-ограниченный компонент реакций, катализируемых ацетилхолинэстеразой». Биохимия . 25 (1): 125–130. дои : 10.1021/bi00349a019 . ПМИД 3954986 .
^ Линдског, Свен (январь 1997 г.). «Строение и механизм карбоангидразы». Фармакология и терапия . 74 (1): 1–20. дои : 10.1016/s0163-7258(96)00198-2 . ПМИД 9336012 .

Эта научная статья незавершена . Вы можете помочь Википедии, расширив ее .

[1] Роскоски, Роберт (2015). «Михаэлис-Ментен Кинетика». Справочный модуль по биомедицинским наукам . дои : 10.1016/b978-0-12-801238-3.05143-6 . ISBN 978-0-12-801238-3 .

[fek-2] Корниш-Боуден, Атель (2012). Основы кинетики ферментов (4-е изд.). Уайли-Блэквелл, Вайнхайм. п. 33. ISBN 978-3-527-33074-4 .

[3] Блигаард, Томас; Буллок, Р. Моррис; Кэмпбелл, Чарльз Т.; Чен, Цзингуан Г.; Гейтс, Брюс К.; Горте, Раймонд Дж.; Джонс, Кристофер В.; Джонс, Уильям Д.; Китчин, Джон Р.; Скотт, Сюзанна Л. (1 апреля 2016 г.). «На пути к сравнительному анализу катализной науки: лучшие практики, проблемы и возможности» . АКС-катализ . 6 (4): 2590–2602. дои : 10.1021/acscatal.6b00183 .

[4] «Введение» , Промышленный катализ , Вайнхайм, ФРГ: Wiley-VCH Verlag GmbH & Co. КГаА, с. 7, 20 апреля 2006 г., doi : 10.1002/3527607684.ch1 , ISBN 978-3-527-60768-6 , получено 3 июня 2022 г.

[5] Смейкал, Гэри Б.; Какуману, Шрикант (3 июля 2019 г.). «Ферменты и числа их оборотов» . Экспертное обозрение по протеомике . 16 (7): 543–544. дои : 10.1080/14789450.2019.1630275 . ISSN 1478-9450 . ПМИД 31220960 . S2CID 195188786 .

[Quinn-6] Базелянский, Михаил; Роби, Эллен; Кирш, Джек Ф. (14 января 1986 г.). «Фракционный диффузионно-ограниченный компонент реакций, катализируемых ацетилхолинэстеразой». Биохимия . 25 (1): 125–130. дои : 10.1021/bi00349a019 . ПМИД 3954986 .

[Lindskog_1997-7] Линдског, Свен (январь 1997 г.). «Строение и механизм карбоангидразы». Фармакология и терапия . 74 (1): 1–20. дои : 10.1016/s0163-7258(96)00198-2 . ПМИД 9336012 .

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]

[7]