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1[7급 국가직 반응공학] 24년 1회차

효소(E)와 기질(S)이 결합하여 중간체(EㆍS)를 형성하는 반응 메커니즘에 대한 해석을 위해, 중간체의 유사 정상상태 가정에 따른 미카엘리스－멘텐(Michaelis-Menten) 식을 이용한다. 이에 대한 설명으로 옳지 않은 것은? (단,  $K_M$ 은 미카엘리스 상수,  $V_{\max}$ 는 최대 반응속도,  $-r_{\mathrm{S}}$ 는 반응속도, [S]는 기질의 농도이다)

 $K_M$ 은 기질과 효소의 상호작용을 나타내는 척도이다.

[S] $\ll K_M$ 일 때, 미카엘리스－멘텐 식은  $-r_{\mathrm{S}}\approx\dfrac{V_{\max}[\mathrm{S}]}{K_M}$ 로 근사된다.

[S] ＝  $K_M$ 일 때, 반응속도는 최대가 된다.

 $V_{\max}$ 는 전체 효소 농도에 영향을 받지만,  $K_M$ 은 영향을 받지 않는다.

해설

[S] =  $K_M$ 이면 반응속도는 최대가 아니라 최대 속도의 절반이 된다.
 $-r_{\mathrm{S}}=\dfrac{V_{\max}[\mathrm{S}]}{K_M+[\mathrm{S}]}$ 에 대입하면  $V_{\max}/2$ 이며, 최대 속도에는 [S]가  $K_M$ 보다 매우 클 때 점근적으로 접근한다.
 $K_M$ 은 효소와 기질의 친화도를 나타내며 작을수록 친화도가 크다.
[S]가  $K_M$ 보다 매우 작으면 분모가  $K_M$ 으로 근사되어 1차 식이 된다.
 $V_{\max}=k_{\mathrm{cat}}[\mathrm{E}]_0$ 로 효소 농도에 비례하지만  $K_M$ 은 속도상수만의 조합이라 효소 농도와 무관하다.

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