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20-3어떤 효소 반응에서 기질농도를 바꿔 가며 초기반응속도를 측정하여… | 2020년 식품안전기사실기(필답형) 3회차 기출문제 상세 페이지

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20-3

어떤 효소 반응에서 기질농도를 바꿔 가며 초기반응속도를 측정하여 아래 표를 얻었다. 미하엘리스-멘텐 식 V0=Vmax[S]Km+[S]V_0 = \dfrac{V_{max}[S]}{K_m + [S]}을 이용하여 다음을 구하시오.

기질농도 [S] (mol/L)초기반응속도 V0V_0 (μmol/min)
0.5×10−50.5 \times 10^{-5}12.50
0.75×10−40.75 \times 10^{-4}56.25
1.0×10−41.0 \times 10^{-4}60.00
1.0×10−31.0 \times 10^{-3}75.00
1.0×10−21.0 \times 10^{-2}75.00

(1) 최대반응속도 VmaxV_{max}가 75.00 μmol/min일 때의 KmK_m 값

(2) Km=[S]K_m = [S]인 조건에서의 반응속도 VV 값

해설

(1) Km=2.5×10−5K_m = 2.5 \times 10^{-5} mol/L

(2) V=37.50V = 37.50 μmol/min


[해설]

미하엘리스-멘텐 식에서 기질농도가 1.0×10-3 mol/L 이상이 되면 속도가 75.00에서 멈추므로, 이 값이 Vmax이다.

식을 Km에 대해 정리한 뒤 [S] = 1.0×10-4, V0 = 60.00을 대입한다.
Km = [S](Vmax − V0) ÷ V0
Km = 1.0×10-4 × (75.00 − 60.00) ÷ 60.00
Km = 2.5×10-5 mol/L

Km = [S]를 식에 넣으면 분모가 2[S]가 되어 속도는 최대속도의 절반이 된다.
V = Vmax ÷ 2 = 75.00 ÷ 2
V = 37.50 μmol/min

즉 Km은 반응속도가 Vmax의 절반이 되는 기질농도이며, 값이 작을수록 효소와 기질의 친화력이 크다.

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