题目
已知某酶的Km值为0.05mol/L,要使此酶所催化的反应速度达到最大反应速度的80%时底物的浓度应为多少?
已知某酶的Km值为0.05mol/L,要使此酶所催化的反应速度达到最大反应速度的80%时底物的浓度应为多少?
题目解答
答案
0.2mol/L
解析
考查要点:本题主要考查米氏方程(Michaelis-Menten equation)的应用,理解酶促反应速率与底物浓度的关系。
解题核心思路:
利用米氏方程 $V = \frac{V_{\text{max}} [S]}{K_m + [S]}$,将已知条件代入方程,解出底物浓度 $[S]$。关键在于将反应速率与最大速率的比例转化为代数方程,并正确求解。
破题关键点:
- 明确题目中 $V = 0.8 V_{\text{max}}$ 的条件。
- 通过方程变形消去 $V_{\text{max}}$,简化计算。
- 掌握比例关系 $\frac{[S]}{K_m + [S]} = 0.8$ 的解法。
根据米氏方程:
$V = \frac{V_{\text{max}} [S]}{K_m + [S]}$
题目要求 $V = 0.8 V_{\text{max}}$,代入方程得:
$0.8 V_{\text{max}} = \frac{V_{\text{max}} [S]}{K_m + [S]}$
消去 $V_{\text{max}}$:
两边同时除以 $V_{\text{max}}$,得:
$0.8 = \frac{[S]}{K_m + [S]}$
解方程求 $[S]$:
- 交叉相乘:
$0.8 (K_m + [S]) = [S]$ - 展开并整理:
$0.8 K_m + 0.8 [S] = [S]$
$0.8 K_m = [S] - 0.8 [S]$
$0.8 K_m = 0.2 [S]$ - 求 $[S]$:
$[S] = \frac{0.8 K_m}{0.2} = 4 K_m$ - 代入 $K_m = 0.05 \, \text{mol/L}$:
$[S] = 4 \times 0.05 = 0.2 \, \text{mol/L}$