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Archiv verlassen und diese Seite im Standarddesign anzeigen : KM-Wert



Olle83
15.01.2006, 19:15
Hallo Leute,

bin grad in Biochemie an der Michaelis-Menten-Konstanten und verstehe eine Sache nicht. Der Thread, den ich über die Suche gefunden hab, konnte mir auch nicht helfen.

Also, im Horn steht:

Verwendet man mehr Enzym, so steigt zwar die Maximalgeschwindigkeit sowie die halbmaximale Geschwindigkeit, die Substratkonzentrationen, bei denen diese jeweils erreicht werden, bleiben jedoch die gleichen.
Tut mir leid, aber das verstehe ich nicht. :-((

Der KM-Wert ist ja die Substratkonzentration, bei der die Reaktion mit halbmaximaler Geschwindigkeit abläuft. Wenn jetzt mehr Enzyme drin sind, kann die Reaktion schneller ablaufen, soviel ist klar und wird ja auch vom Horn so bestätigt.

unrealistisches Beispiel:
Wir haben 100 Enzymmoleküle und 50 Substratmoleküle und in diesem Fall läuft die Reaktion mit vmax/2 ab.
Nun geben wir Enzyme hinzu, so dass wir meinetwegen 1.000.000 Enzyme haben. Wie kann bei 50 Substratmolekülen immer noch vmax/2 erreicht werden, wenn die doch theoretisch ansteigen muss?

Ich checks nich :-nix

Denüse
15.01.2006, 19:39
Also, ich versuch das mal...

Ich hab es so verstanden:

Der Km-Wert ist 1/2 Vmax.

Gut, wenn wir also eine bestimmte Konzentration an Substrat haben und geben die Enzyme hinzu, werden diese Enzyme das Substrat mit einer bestimmten Geschwindigkeit umsetzen bis kein Substrat mehr vorhanden ist (gehen wir mal vom eifnachsten Fall aus).

Gibt man bei gleicher Substrat-Konzentration nun mehr Enzym dazu, können mehr Enzymmoleküle in der gleichen Zeit eine größere Menge an Substrat umsetzen... Deshalb steigt Vmax an und somit auch der Km-Wert.

Wenn du jedoch die Enzymkonzentration als auch die Substratkonzentration in gleichem Maße erhöst, bleibt alles wie es ist... :-oopss

Liebe Grüße, Denüse, die hofft, vielleicht wenigstens das bisschen Biochemie (freud´scher Verschreiber :-oopss ) verstanden zu haben...

THawk
15.01.2006, 19:52
Hi.
Erstmal solltest du in deinem Beispiel daran denken dass es hier um Konzentrationen geht! Okay, ich versuch dann die Geschichte mal in meinen Worten zu erklären:

Du hast zum Einen die Enzymmenge (Enzymkonzentration genauer). Das ist wie beim Amt - sind mehr Mitarbeiter da geht es auch schneller sofern man davon ausgeht dass das Wartezimmer gleich voll ist.
In der Enzymkinetik ist es jetzt so: Der "Füllungsgrad" des Wartezimmers entscheidet darüber wie schnell ein neuer Antragssteller zu den Mitarbeitern geht.
-> Die maximale Arbeitsgeschwindigkeit hängt von der Anzahl der Mitarbeiter ab.
-> Aber die Anzahl der Antragssteller entscheidet darüber wie schnell diese zu den Mitarbeitern gehen. Wenn ich jetzt ein völlig überfülltes Wartezimmer hab wo kaum noch einer rein passt werden die Leute so schnell wie möglich zu den Mitarbeitern gehen -> die maximale Arbeitsgeschwindigkeit ist möglich. Wenn's nicht ganz so voll ist trinken die erst noch ihren Kaffee auf und gehen langsamer zu den Mitarbeitern -> daher können die dann auch nicht mit ihrer maximalen Geschwindigkeit arbeiten.
-> Wenn du jetzt die Anzahl der Mitarbeiter verdoppelst kann gleichzeitig mehr abgearbeitet werden. Aber wenn die Antragssteller nicht schneller zu denen hingehen gibt es immer einige Mitarbeiter die gerade nicht arbeiten können.


Soo, ich hoffe mal, dass vor lauter Kreativität der Sinn dahinter noch erkennbar ist ;-)

Viel Spaß bei Biochemie, Lars


ups, da war wohl ne andere Dresdenerin schneller

Denüse
15.01.2006, 20:05
ups, da war wohl ne andere Dresdenerin schneller

Schneller vielleicht schon, aber bei Weitem nicht sooo kreativ... :-))

Liebe Grüße, Denüse :-blush

Hoppla-Daisy
15.01.2006, 20:05
Diese Geschichte hat so'n bißchen was von der Erläuterung der 12 Hirnnerven im Trepel :-)) : "der dicke Trigeminus nimmt sich mal wieder das größte Eis..." (frei nach Trepel)

Propriorezeptor
15.01.2006, 20:08
Hallo.
Also ich bin ja morgen fällig.(Biochemieklausur).
Und ich meine, dass verhält sich folgendermaßen:

KM -da sind wir uns einig ist die Substratkonzentration bei der die Enzyme mit halbmaximaler Geschwindigkeit dieses Substrat umsetzen.
wenn man jetzt die Enzymmenge erhöht, dann wird der KM- Wert kleiner (weil die Substrate schneller umgesetzt werden, weil ja mehr Enzym vorliegt)

Also: Vmax bleibt gleich, wird aber schneller erreicht und KM wird kleiner ( weil KM= Substratsättigung bei 1/2 Vmax)


Gruss, Propriorezeptor

Olle83
15.01.2006, 20:10
Erstmal vielen Dank für eure Antworten!

@Denüse:
Der KM-Wert soll ja gerade konstant bleiben. Unabhängig von der Enzymmenge ist die Substratkonzentration bei der die halbe Maximalgeschwindigkeit erreicht wird, immer die gleiche (angeblich..).

@THawk:
Netter Vergleich! Aber wenn das Wartezimmer halbvoll ist und wir noch 15 zusätzliche Beamte einstellen (Steuerverschwendung mal außen vor gelassen), erhöhen wir die maximale Arbeitsleistung des Amtes, aber müssten laut Definition immer noch die halbe Arbeitsgeschwindigkeit erreichen. Würden die Antragssteller deshalb schneller zu den Sachbearbeitern gehen..?

@Proprio: Der KM-Wert verändert sich aber angeblich nicht. Siehe dazu auch die Grafik ganz unten auf Seite 58 im Horn (falls du den hast).

Irgendwie hab ich manchmal das Gefühl, gleich klingelts, aber dann überleg ich nochmal und es erscheint mir unlogisch :-? :-blush

Ich grübel weiter.. :-lesen

Denüse
15.01.2006, 20:11
*lichtaufgeh*

Jetzt wo du´s sagst... Stimmt... Mensch...

Schöner Mist... Kaum ist das mal ein paar Wochen her, schon hat man nur noch so ein bisschen Halbwissen... Ahhhhh...

Gut, dass es hier Leute gibt, die das besser checken als ich... :-blush

Liebe Grüße, Denüse

sunny03
15.01.2006, 20:14
@Propriorezeptor:
Wenn die Enzymmenge steigt bleibt Km doch gleich; es ändert sich nur Substratmenge zur Erreichung der halbmaximalen Geschwindigkeit.

Olle83
15.01.2006, 20:18
@Propriorezeptor:
Wenn die Enzymmenge steigt bleibt Km doch gleich; es ändert sich nur Substratmenge zur Erreichung der halbmaximalen Geschwindigkeit.

Das ja leider auch nicht, schließlich ist der KM-Wert doch praktisch die Substratmenge (-konzentration), die bei Vmax/2 vorliegen muss. Einheit [mol/l]!

Tombow
15.01.2006, 20:19
Der KM-Wert ist UNABHÄNGIG von der Enzymkonzentration. Die halbmaximale Geschwindigkeit hängt von der Affinität des Enzyms zum Substrat und von der Wechselzahl(Maximalgeschwindigkeit). KM ist nach Michaelis nur die Dissoziationskonstante des Enzym-Substrat-Komplexes Die Enzymmenge spielt dabei keine Rolle. Die Substratkonzentration schon.

sunny03
15.01.2006, 20:22
@Olle:
So, habe mir mal die Schwarze Reihe geholt. Dort steht, dass die Km definitiv unabhängig von der Enzymkonzentration ist. Die Maximalgeschwindigkeit hängt allerdings proportional von der Enzymkonzentration ab.

Die Substratkonzentration ist doch entscheidend, wenn du von der Formel:

Enzymaktivität= (Vmax*S)/(Km plus S)

ausgehst. Ist S größer Km, wird Enzymaktivität=Vmax und somit direkt proportional der Enzymkonzentration.
Ist S kleiner Km ist die Enzymaktivität direkt proportional zur Substratkonzentration.
Finde es schwierig mit der blöden Formel...

Edit: Tom war schneller;-)

Propriorezeptor
15.01.2006, 20:22
UUUPPPPSSSS.Das Thema kann einen echt wahnsinnig machen.Aber wenn ich drüber nachdenke muss ich doch zustimmen.
Vmax wird höher und KMbleibt gleich.

THawk
15.01.2006, 20:39
@Olle
Ja klar, wenn mehr Mitarbeiter da sind werden auch die Wartenummern schneller aufgerufen. Die Geschwindigkeit mit der sich die Wartenden an den Platz begeben ist die gleiche, aber es setzen sich einfach mehr Wartende in der gleichen Zeit in Bewegung und gehen zum Mitarbeiter.


Wobei ich mir einfach die paar Grundsätze (besonders für den GK wichtig) merken würde:
KM ist von Enzymkonz. unabhängig
KM ist die Substratkonzentration bei halbmaximaler Geschwindigkeit
KM hat die Einheit mol/l

Wenn du dir dann noch merkst welcher Inhibitor was ändert (kompetitiv / nicht-kompetitiv) bist du schon recht weit in der allg. Enzymlehre.

Viel Spaß, Lars

Olle83
15.01.2006, 20:51
Hmm.. das macht Sinn :-top

Die Anzahl der Antragssteller im Gebäude bleibt gleich
Es sind mehr Sachbearbeiter zur Verfügung, die bei halber Maximalgeschwindigkeit arbeiten

Nichtsdestotrotz bleibt das irgendwie alles schwammig, oder? Aber wenigstens die Fakten kann ich jetzt bis zum Verrecken und solang mich keiner fragt, warum das so ist, kann ich damit gut fahren :-)

Und wenn doch, fang ich von Arbeitsämtern und Wartezimmern an :-top

Vielen Dank an alle, die geantwortet haben.. hat ja gezeigt, dass das ein kompliziertes Thema ist.

test
16.01.2006, 00:50
Also ich habe jetzt eure Beispiele teilweise nicht ganz verstanden aber:

Km ist wie gesagt eine Konzentration, genauer eine Substratkonzentration bei der die halbmaximale Geschwindigkeit erreicht wird.

Das heißt bei höherer Enzymkonzentration sprich den mehr Beamten wird sehr wohl die Geschwindigkeit steigen bei einer Km KOnzentration von Antragstellern, allerdings wird sie immer noch die Hälfte der nun bei höherer Konzentration höher liegenden VMax sein.

Man muß sich einfach vor Augen führen, dass es im grunde für jedes einzelne Enzym völlig belanglos ist wieviele andere drumherum schwimmen, es kommt drauf an wie hoch die Dichte der um es herum fliegenden Substrate ist. Je höher die Dichte/Konzentration desto wahrscheinlicher/schneller treeffen Enzym und Substrat zusammen und können reagieren.

test
16.01.2006, 00:58
Was vielleicht auch hilfreich ist, ist sich zu merken, dass die Substratkonzentrationen in aller regel um ein vielfaches höher sind als Enzymkonzentrationen.
Die Enzyme shcwimmen quasi in einem Meer von Substraten.

Stellt euch einen Ozean vor in dem pro kubikmeter 2 schwimmende kügelchen sind und jetzt schmeisst ihr 10 kleine U Boote mit Öffnung zum Kugel einsammeln und in ein viereck umbauen rein(das ganze brauch ne bestimmte zeit) :-)), die zufällig durch diesen riesigen ozean fahren und immer wenn ihnen ein kügelchen über den weg kommt es einsammeln und bearbeiten.

Dabei wird das einzelne U Boot unter nicht Sättigungsbedingungen nur abhängig von der Substratkonzentration arbeiten je mehr kügelchen im meer sind desto schneller. wenn man jetzt mehr u boote reinschmeisst werden alle zusammen eine höhere geschwindigkeit erreichen als vorher aber immer noch falls Km vorliegt eben die halbe ihrer Maximalgeschwindigkeit.

Olle83
16.01.2006, 08:17
Also meinst du, es gilt für ein einzelnes Enzym betrachtet? Dann macht es natürlich schon Sinn, aber dann würde Vmax bei Enzym-Zugabe ja nicht steigen.

Wahrscheinlich gilt dieser Wert auch nur innerhalb gewisser Grenzen. Wenn man sich vorstellt, dass der Ozean statt Wasser diese kleinen U-Boote enthält, kann ich mir nicht vorstellen, dass zwei Kügelchen pro Kubikmeter die halbe Maximalgeschwindigkeit der Enzyme bewirken könnten.

Naja, es wird jedes Mal ein bisschen klarer. Vielen Dank, test!

test
16.01.2006, 08:50
Also meinst du, es gilt für ein einzelnes Enzym betrachtet? Dann macht es natürlich schon Sinn, aber dann würde Vmax bei Enzym-Zugabe ja nicht steigen.

Wahrscheinlich gilt dieser Wert auch nur innerhalb gewisser Grenzen. Wenn man sich vorstellt, dass der Ozean statt Wasser diese kleinen U-Boote enthält, kann ich mir nicht vorstellen, dass zwei Kügelchen pro Kubikmeter die halbe Maximalgeschwindigkeit der Enzyme bewirken könnten.

Naja, es wird jedes Mal ein bisschen klarer. Vielen Dank, test!

Nein natürlich steigt V Max, da ja jedes Enzym gleich schnell ist für sich gesehen bei gleicher KOnzentration, wird VMax, das sich ja auf alle vorhandenen Enzyme in der Lösung bezieht, steigen, wenn die Ezyme höher konzentriert werden.
Wenn im BEispiel statt 10 jetzt 20 U Boote rumschwimmen, wird VMax doppelt so schnell sein und VMax/2 genauso doppelt so schnell wie vorher aber immer noch bei Km liegen.

Km gilt eben für jedes einzelne Enzym unabhängig von dem was drumherum ist und damit ist es Enzymkonzentrationsunabhängig. Aber VMax und VMax/2 ändert sich natürlich durch die Enzymkonzentration, da ja je mehr Enzym da ist mehr Substrat in gleicher Zeit bei gleicher Konzentration umgesetzt werden kann.

test
16.01.2006, 09:00
Wahrscheinlich gilt dieser Wert auch nur innerhalb gewisser Grenzen. Wenn man sich vorstellt, dass der Ozean statt Wasser diese kleinen U-Boote enthält, kann ich mir nicht vorstellen, dass zwei Kügelchen pro Kubikmeter die halbe Maximalgeschwindigkeit der Enzyme bewirken könnten.

Naja, es wird jedes Mal ein bisschen klarer. Vielen Dank, test!

In so einem Fall natürlich nicht, aber das ist eben nicht realistisch für Enzymreaktionen. Kannst dir ja mal die typischen Konzentrationen von Enzymen bei irgendwelchen Reaktionen angucken, das ist meist im micromol Bereich oder niedriger, also kann man sich das in aller Regel wirklich wie einen Ozean mit ein paar Enzymen vorstellen oder wie das Weltall durch das ein paar Astronauten treiben. :-))