107年:(醫檢)生化(2)

關於 Michaelis-Menten 方程式的敘述,下列何者正確?

A當受質濃度 >> Km值時,反應速率與酵素濃度成正比
B當受質濃度 >> Km值時,反應速率與酵素濃度成反比
C當受質濃度 << Km值時,反應速率與酵素濃度成反比
D當受質濃度 << Km值時,反應速率與酵素濃度成正比

詳細解析

本題觀念:

Michaelis-Menten 方程式的動力學特性,特別是在受質濃度遠高於(>>)或遠低於(<<)Km 值時,反應速率與酵素濃度及受質濃度的關係。

選項分析

(A) 當受質濃度 >> Km 值時,反應速率與酵素濃度成正比 正確。當 [S] >> Km 時,酵素活性位置(active site)全數被受質飽和,反應速率達到最大速率(Vmax),此時呈零級動力學(zero-order kinetics)——速率不受受質濃度影響,但 Vmax 本身定義為 kcat×[E]tk_{cat} \times [E]_t(催化常數乘以總酵素濃度),因此反應速率與酵素總量成正比。

(B) 當受質濃度 >> Km 值時,反應速率與酵素濃度成反比 錯誤。在飽和狀態下,Vmax = kcat×[E]tk_{cat} \times [E]_t,速率隨酵素濃度增加而增加,不可能成反比。

(C) 當受質濃度 << Km 值時,反應速率與酵素濃度成反比 錯誤。當 [S] << Km 時,Michaelis-Menten 方程式簡化為: vVmaxKm×[S]=kcatKm×[E]t×[S]v \approx \frac{V_{max}}{K_m} \times [S] = \frac{k_{cat}}{K_m} \times [E]_t \times [S] 速率同時與 [E]t[E]_t 和 [S] 成正比,

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