Frage von Tatitutut, 58

Was drückt der Ka-Wert (Assoziationskonstante) einer Enzymreaktion aus?

Ich muss Aussagen als richtig oder falsch bewerten.

Je größer der Ka-Wert, desto höher ist die Affinität (richtig)

Je größer der Ka-Wert, desto schneller erfogt dir Binding (müsste richtig sein)

Je größer der Ka-Wert, desto kleiner ist Kd (Dissoziationskonstante) (müsste passen)

Eine der Aussagen, eine der beiden letzten wohl, muss aber falsch sein.

Wenn die Affinität höher ist, desto schneller muss doch auch die Bindung erfolgen, oder?

Wenn ich aus den beiden Formeln von Ka und Kd (https://de.wikipedia.org/wiki/Affinität_(Biochemie) ) das Verhältnis bestimme, so erhalte ich Ka= 1/Kd. Liefert es mir nicht die genau da oben stehende Aussage?

Wo ist mein Denkfehler?

Antwort
von WeicheBirne, 28

Die Aussage

Je größer der Ka-Wert, desto schneller erfogt dir Bindung

ist falsch.

Laß uns mal die Gleichgewichtsreaktion betrachten, bei der ein Enzym E ein Substrat S bindet und der Enzym-Substrat-Komplex ES wieder zerfällt.

E + S < - >  ES


Die Gleichgewichtskonstante Ka 

errechnet sich aus der Ratenkonstante der Sunstratbindung kb 

und der Ratenkonstante des Zerfalls des Komplexes kd 

Ka = kb / kd

http://www.chemieunterricht.de/dc2/mwg/mwg-herl.htm

https://de.wikipedia.org/wiki/Kinetik\_(Chemie)#Gleichgewichtsreaktionen



Wie schnell das Substrat gebunden wird ist von kb, aber nicht von kd abhängig.

Laß uns jetzt mal ein paar Werte für kb und kd wählen und sehen was passiert.

kb = 1 mol * l^-1 * s^-1

kd = 1 s^-1

Ka = 1 mol * l^-1


Wenn wir kd nur halb so groß wählen, also

kd = 0,5 s^-1

und kb immer noch

kd = 1 mol * l^-1 * s^-1

dann ist Ka größer obwohl die Bindung nicht schneller erfolgt

Ka = 2 mol * l^-1



Es ist sogar möglich 

Ka = 2 mol * l^-1 

zu erhalten wenn die Bindung langsamer erfolgt, z.B.

kb = 0,5 mol * l^-1 * s^-1

Dafür ist muß für den Zerfall des Komplexes gelten

 kd  = 0,25 s^-1


Das Gleichgewicht ist ein Zusammenspiel von Substratbindung und Zerfall des Enzym-Subtrat-Komplexes. Es hängt davon ab wie schnell der Enzym-Substrat-Komplex sich bildet und wie schnell er zerfällt.


Die Aussage: "Je größer der Ka-Wert, desto schneller erfogt dir Bindung." ist nur dann richtig wenn kd konstant ist.

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