hce_nsysu
115年
普通生物及生化概論
第 84 題
Isoform A of LDH has $K_m$ = 0.1 mM and $k_{cat}$ = 500 $s^{-1}$. Isoform B has $K_m$ = 0.5 mM and $k_{cat}$ = 1000 $s^{-1}$. When substrate concentration is 10 mM, which statement is correct?
- A Isoform A is more efficient because $k_{cat}$/$K_m$ is higher.
- B Isoform B is faster because both enzymes are saturated and Isoform B has higher $k_{cat}$.
- C Isoform A is faster because it reaches saturation at lower substrate concentration.
- D Both isoforms have equal reaction rates because substrate is in excess.
- E Efficiency cannot be compared without knowing enzyme concentrations.
思路引導 VIP
試著思考一下：當環境中的受質分子數量遠遠超過酵素分子的處理能力時，酵素與受質「結合的速度」以及酵素「產出產物的能力」，哪一個會成為決定整體反應快慢的瓶頸？
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恭喜你準確掌握了酵素動力學的核心觀念！這題的關鍵在於判斷酵素所處的飽和狀態 (Saturation)。從數據來看，給定的受質濃度 $[S] = 10$ mM 遠大於兩種類型酵素的 $K_m$ 值（$0.1$ mM 與 $0.5$ mM）。根據米氏公式： $$v = \frac{V_{max} [S]}{K_m + [S]}$$ 當 $[S] \gg K_m$ 時，分母的 $K_m$ 可忽略不計，公式簡化為 $v \approx V_{max} = k_{cat} [E]t$。這表示酵素已趨近飽和，反應速率主要受**轉化數 (Turnover number, $k{cat}$)** 支配，而非酵素對受質的親和力。由於 Isoform B 的 $k_{cat}$ ($1000 , s^{-1}$) 是 Isoform A 的兩倍，在相同酵素濃度下，Isoform B 展現出的速率自然更快。
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