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输入计算

数学公式

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结果

反应速率 (v)
66.6667
单位与 Vmax 相同
相当于 Vmax 的百分比 66.67%
Km + [S] 15

什么是米氏方程?

米氏方程(Michaelis-Menten equation)是酶动力学的基石。它描述了酶催化反应的速率(即反应速度)如何随底物浓度的变化而变化。随着底物浓度升高,反应不断加快,直到酶被底物饱和,此时速率趋近于一个最大值,称为 Vmax。本计算器可针对任意一组 Vmax、米氏常数 Km 和底物浓度 [S],快速求出反应速率 v。

速率对底物浓度的米氏双曲线,标示Vmax和Km
米氏方程曲线:随底物浓度增加,反应速率趋近于Vmax,Km对应半最大速率。

如何使用本计算器

输入三个数值:Vmax(酶完全饱和时的最大反应速率)、Km(反应速率达到 Vmax 一半时对应的底物浓度),以及 [S](当前的底物浓度)。计算器会返回反应速率 \(v\)、相当于 Vmax 的百分比,以及分母 \(K_m + [S]\)。请注意保持单位一致——例如 Vmax 用 µmol/min,Km 和 [S] 用 mM。

公式解析

方程为 $$v = \frac{V_{max} \cdot [S]}{K_m + [S]}$$ 当 \([S]\) 等于 \(K_m\) 时,该式简化为 \(V_{max}/2\),这正是 Km 被定义为"半饱和常数"的原因。Km 越小,说明酶在低底物浓度下就能达到较高速率(即对底物的亲和力高);Km 越大,则表示亲和力越低。当 \([S]\) 非常高时,\([S]\) 项起主导作用,\(v\) 趋近于 Vmax。

计算实例

假设 Vmax = 100 µmol/min,Km = 5 mM,[S] = 10 mM。则 $$v = \frac{100 \times 10}{5 + 10} = \frac{1000}{15} \approx 66.67 \text{ µmol/min}$$ 约为 Vmax 的 66.67%。可以看出,由于酶尚未完全饱和,反应还没有达到最大速率。

常见问题

Km 代表什么?Km 是反应速率达到 Vmax 一半时对应的底物浓度,用于衡量酶对其底物的亲和力。

v 会超过 Vmax 吗?不会。随着 \([S]\) 增大,方程的结果会渐近趋向 Vmax,但永远不会超过它。

应该使用什么单位?任何单位都可以,只要 Km 和 [S] 使用相同的单位即可;这样算出的 \(v\) 就会与 Vmax 采用相同的单位。

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