
【化】 catalytic constant
catalyze
【化】 catalysis
【醫】 catalysis; catalyze
constant; invariable
【計】 C
【化】 constant
【醫】 constant
【經】 constant
催化常數(Catalytic Constant),通常用符號$k_{cat}$表示,是酶催化反應動力學中的核心參數,定義為每個酶活性位點在單位時間内催化底物轉化為産物的最大分子數。其計算公式為:
$$ k{cat} = frac{V{text{max}}}{[E_{text{total}}]} $$
其中,$V{text{max}}$是最大反應速率,$[E{text{total}}]$是酶的總濃度。該參數的物理意義反映了酶的固有催化效率,單位一般為$mathrm{s^{-1}}$,表示每秒每個酶分子能完成多少次催化循環。
在漢英術語對照中,"催化常數"對應英文"turnover number"或"catalytic constant",兩者均指代同一概念。該參數的實際應用包括評估酶與底物親和力(結合效率)及催化效率(總反應速率),例如在藥物研發中用于篩選高效酶抑制劑,或在工業生物催化中優化反應條件。
根據國際生物化學與分子生物學聯盟(IUBMB)的定義,催化常數與米氏常數($Km$)共同構成酶催化效率($k{cat}/K_m$)的核心指标,這一比值被廣泛用于比較不同酶的催化能力。牛津生物化學詞典特别強調,催化常數的測定需在酶完全被底物飽條件下進行,以排除底物濃度對測量結果的幹擾。
催化常數(Catalytic Constant),也稱為轉換數(Turnover Number,TN)或kcat,是酶動力學中的核心參數,用于描述酶的催化效率。以下是詳細解釋:
催化常數表示在底物濃度飽和狀态下,單個酶分子(或單個酶活性位點)在單位時間内能夠催化轉化的底物分子數。它反映了酶的最大催化能力,與酶的結構和反應機制直接相關。
[ k{text{cat}} = frac{V{text{max}}}{[E]} ] 其中:
在米氏方程推導中,(k_{text{cat}}) 也等同于速率常數 (k_2)(即酶-底物複合物轉化為産物的速率)。
催化常數的單位為每秒(s⁻¹),即每個酶分子每秒催化的底物分子數。
催化常數是酶催化能力的直接度量,通過其數值可比較不同酶的催化效率。如需進一步了解酶動力學中的其他常數(如Km),可參考相關文獻或權威教材。
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