Was ist die Substratkonzentration?

Bei biochemischen Reaktionen ist das Substrat die Substanz, auf die ein Enzym wirkt.Eine solche Reaktion verändert im Allgemeinen die Moleküle des Substrats in eine andere Substanz.Der Begriff Substratkonzentration wird verwendet, um die Anzahl der Substratmoleküle in einer Lösung zu beschreiben.Es ist einer der Faktoren, die die Reaktionsrate beeinflussen und für sie ein begrenzter Faktor sein können.

Enzyme sind hochspezifisch, was bedeutet, dass sie normalerweise nur auf ein Substrat wirken.Während einer enzymgesteuerten Reaktion kombiniert sich das Enzym mit dem Substrat am aktiven Zentrum.Dazu hat das Enzym eine sehr spezialisierte Form, die genau zum Substrat passt.Ein Enzym-Substrat-Komplex wird gebildet, wenn sich das Enzym am Substrat befindet.Wenn die Reaktion beendet ist und die Produkte erzeugt werden, werden sie aus dem Enzym freigesetzt, das nun eine andere Reaktion katalysieren kann.

Ob eine Reaktion auftritt, hängt davon ab, ob das Substratmolekül mit dem erforderlichen Enzym kollidiert und mit dem erforderlichen Enzym kombiniert wird.Die Substratkonzentration, die Enzymkonzentration, die Temperatur und der pH-Wert sind alle Faktoren, die die Geschwindigkeit von enzymgesteuerten Reaktionen beeinflussen.Der Faktor, der sich auf dem niedrigsten Niveau befindet, wird zum begrenzenden Faktor für die Reaktion.

Substratkonzentration ist die Anzahl der in einer bestimmten Lösung gefundenen Substratmoleküle, während die Enzymkonzentration die Anzahl der Enzyme ist.Ein Enzym kann jeweils nur auf ein Substratmolekül wirken, sodass ein Anstieg der Enzyme bedeutet, dass mehr Substratmoleküle in die Produkte der Reaktion umgewandelt werden können.Außerdem besteht bei mehr Molekülen eine größere Wahrscheinlichkeit, dass das Substrat und die Enzyme kollidieren.Wenn die Anzahl der Enzyme erhöht wird, wird die Substratkonzentration nun zum Grenzfaktor.

Wenn mehr Enzyme in Lösung als Substratmoleküle vorhanden sind, erhöht das Hinzufügen von mehr Substrat oder erhöht die Substratkonzentration die Geschwindigkeit der Reaktion zunächst.Im Laufe der Reaktion werden die Substratmoleküle aufgebraucht, wenn sie in die Produkte der Reaktion umgewandelt werden.Dies bedeutet, dass die Substratkonzentration im Laufe der Zeit abnimmt und erneut zum begrenzenden Faktor für die Reaktionsgeschwindigkeit wird.Die Substratkonzentration kann bis zu dem Punkt erhöht werden, an dem alle Enzyme verwendet werden. Dies ist die maximale Reaktionsgeschwindigkeit für diese Konzentration von Enzymen.

Temperaturänderungen und pH können auch die Reaktionsgeschwindigkeit beeinflussen, selbst wenn die MaximalDie Substratkonzentration und die Enzymkonzentration werden verwendet.Die erhöhte Temperatur erhöht die Reaktionsgeschwindigkeit, während eine verminderte Temperatur die Geschwindigkeit verringert.Dies liegt an der Tatsache, dass die Moleküle mehr Energie haben und sich eher kombinieren.Die Temperatur kann nur auf einen bestimmten Punkt erhöht werden, oder es wird dazu führen, dass die Enzyme zusammenbrechen, ebenso wie Änderungen des pH -Werts.Enzyme haben eine optimale Temperatur und einen pH -Wert, bei dem sie arbeiten und die höchste Reaktionsrate liefern.