- Ist es richtig, dass sich Vmax und dementsprechend Vmax/2
durch Erhöhung der Enzymkonzentration (nachfolgend [E]
genannt) erhöhen lässt?
Ja. In erster Näherung ist vmax proportional zur Enzymkonzentration.
- Laut meinem Lehrbuch verändert sich bei [E]-Erhöhung aber
nicht die Michaelis-Menten-Konstante (Km-Wert). Diese soll
angeblich unabhängig von der Enzymmolekülmenge bzw.
Enzymkonzentration bleiben und damit konstant sein.
Das ist auch korrekt.
Nach meiner Logik müsste es sich doch aber so verhalten: Der
Km-Wert gibt die Substratkonz. bei halbmaximaler
Geschwindikeit an, und diese halbmaximale Geschw. erziele ich
doch nur bei der Sättigung der Hälfte der Enzymmoleküle,
richtig?
Wieder richtig.
Als stark vereinfachtes Bsp.:
Es befinden sich 1000 Enzymmoleküle in meiner Lösung. Die
Substratkonz., die ich für die Besetzung von 500
Enzymmolekülen (und damit Vmax/2) brauche, sind gleich dem
Km-Wert.
Wenn ich jetzt in einem zweiten Versuchsansatz aber 4000
Enzymmoleküle hätte, dann müsste ich für Vmax/2 davon 2000 mit
Substrat besetzen
Richtig.
woraus ein gesteigerter Km resultieren müsste.
Falsch. Du brauchst im zweiten Fall die gleiche Zahl von Substratmolekülen, wie im ersten. Du musst bedenken, dass die Bildung des Enzym-Substrat-Komplexes erstens eine Gleichgewichtsreaktion ist und dass die Näherung, die dem von Dir genannten Zusammenhang zwischen Km und der Substratkonzentration zugrunde liegt, nur gültig ist, wenn das Substrat gegenüber dem Enzym in großem Überschuss vorliegt. Dann ist die relative Sättigung des Enzyms aber in guter Näherung von der Enzymkonzentration unabhängig.
Mir ist gerade beim Schreiben eine Idee gekommen:
Einerseits muss ich für Vmax/2 ja auch bei erhöhter [E] in
absoluten Zahlen mehr Enzyme mit Substrat besetzen,
andererseits erhöht sich bei [E]-erhöhung ja auch die
Wahrscheinlichkeit, dass sich Enzym und Substrat in der Lösung
treffen/finden und binden können und deshalb steigt der
Km-Wert auch nicht. Ist letztere Überlegung richtig?
Das ist genau die richtige Idee. Hier habe ich das schon mal aufgedröselt: