基質濃度と酵素濃度

酵素の反応速度に関するものです。
横軸に基質濃度、縦軸に反応速度をおいたとき、
ある基質濃度になると反応速度は一定になります。この時の酵素量よりも２倍量の酵素量で同じように反応速度を測定した場合、同じようなグラフが描けます。
ここで疑問があるのです。
酵素量が２倍量でも、反応速度が一定になるときの濃度が同じなのです。同様にもとの酵素量よりも半量で行っても同じ基質濃度で一定になってます。どうして酵素量が増えて(減って)いるのに同じ基質濃度で反応そくどが一定に成るのでしょうか。
基本的な質問で申しわけありませんが宜しくお願いします。

No.1 回答者： ADEMU 回答日時： 2004/07/11 23:26

酵素は触媒同様そのものの量には影響を受けないからでしょう。

普通は反応に使用すると減るものですが、触媒や酵素は減ることがありません。
温度が一定であれば、反応速度は初濃度（Ｃ０）と時間に影響を受けます。

この回答へのお礼

ありがとうございます。
触媒は「自らは反応に関与していながらも、変化しない」というものはわかっているのですが、基質濃度を増加させていき、さらに酵素の量を増やした場合はどうなるのかと・・・

お礼日時：2004/07/12 19:42

No.2 回答者： noname#8584 回答日時： 2004/07/11 23:34

よくある酵素の理解の仕方には、「トラックと荷物の運搬時間」という考え方があります。

トラックを酵素、荷物を基質、そしてトラックで荷物を運ぶのにかかる時間を反応にかかる時間と考えるのです。酵素量が二倍になったということは、荷物を運ぶトラックが二台になったということです。でも、運ぶ荷物の量は変わらないでしょう？？だから、酵素量が増えたり減ったりしても、同じ基質濃度で反応速度は一定になるのです！

この回答へのお礼

ありがとうございます！
ですが、すみません。もう少し教えてください。
「反応速度」とはトラックの例でいうと、どういうことなのでしょうか？どうしてもピンとこないのです・・・
すみませんが、よろしくお願いします。。

お礼日時：2004/07/12 19:40

No.3 回答者： noname#8584 回答日時： 2004/07/12 20:53

反応速度は、トラックでいえば、「一時間当たり、または適当な時間当たりに目的地まで荷物を何トン運べたか？」ってことです。

トラック二台で運べば、一時間当たりに荷物は二倍の量運べますよね！？つまり、酵素の量が二倍になっても基質の量が変わらないのならば、途中までは反応速度は酵素二倍の方が傾きが急ですが（二倍運べるでしょ！？）、結局最後は同じ線を描くようになるのです。

No.4 回答者： suiran2 回答日時： 2004/07/13 07:48

高校生にVmax（最大反応速度）を言葉で説明するのは，殆ど不可能なように思っていましたが，大学生のようですね。

#2さんの説明なら，Vmaxはトラックが荷物を運んで戻るまでの速さではないかと思いますが…

大学生なら，下記参考URLで勉強してください。
ミカエリス・メンテンの式の（11）（12）に基質濃度によらないことが説明してあります。

個人的には，「Vmaxが基質濃度によらないことを言葉で解説」したらどのように説明できるのか大変興味があります。化学カテで質問してみようかと思います。

参考URL：http://133.100.212.50/~bc1/Biochem/biochem5.htm

No.5 回答者： Abita 回答日時： 2004/07/16 09:04

質問者の方の意図と、お答えになっている方々のおっしゃる内容がずれているように感じます。

回答の内容は「Vmaxは酵素量にかかわらず一定」ということを説明していますが、ご質問の内容は「Vmaxに到達する基質濃度は酵素量によって左右されないのか?」であるように思われます。
（勘違いしていたら申し訳ありません）

ところで、Vmaxに到達する基質濃度（反応速度が一定になるときの濃度）とはどのような値でしょうか?
ミカエリス・メンテンの式からVmaxを求める方法を思い出してください。それは「系に存在する全ての酵素が基質との複合体を形成するのに十分に高い濃度」であり、数学的に言えば「無限大」の濃度ということになります。Lineweaver-Burkのプロットを思い起こしていただくほうが簡単かもしれませんが、このプロットだと、基質濃度の逆数（1/[S]）がゼロ（すなわち[S]=無限大）のとき、反応速度はVmaxに等しくなります。

つまり、反応速度が一定になる（Vmaxに達する）基質濃度というのは、現実には達成不可能であり、これを比較すること自体できないと思うのですが・・・。

No.6 回答者： Abita 回答日時： 2004/07/16 10:08

先ほどの私のコメントに大きな誤りがありましたので追加コメントさせていただきます。

Vmaxは酵素量に依存する値であって、Km値が酵素量に依存しないのでした。
お詫びして訂正します。