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米氏常数是什么意思?英文翻译以专业解释、例句

英语翻译:

【化】 Michaelis constant

分词翻译:

米的英语翻译:

metre; rice
【医】 meter; metre; rice
【经】 meter

氏的英语翻译:

family name; surname

常数的英语翻译:

constant; invariable
【计】 C
【化】 constant
【医】 constant
【经】 constant

专业解析

米氏常数(Michaelis constant,Km)是酶动力学研究中的核心参数,用于量化酶与底物之间的结合亲和力。该概念由德国生物化学家Leonor Michaelis与加拿大科学家Maud Menten于1913年共同提出,其定义为酶促反应速率达到最大反应速率(Vmax)一半时所需的底物浓度。

在数学表达上,米氏常数通过米氏方程描述: $$ v = frac{V_{max} [S]}{K_m + [S]} $$ 其中:

Km值的生物学意义体现在以下方面:

  1. 亲和力指标:Km值越小,表明酶与底物结合效率越高(如碳酸酐酶的Km值仅0.01 mM),反之则亲和力较低(如胰蛋白酶Km约10 mM)。
  2. 代谢调控依据:生物体内底物浓度通常接近其对应酶的Km值,这种设计使代谢通路能灵敏响应底物浓度变化。
  3. 药物开发靶点:抗生素设计中常通过调整化合物结构来改变其与靶酶Km值,例如β-内酰胺类抗生素通过降低Km增强杀菌效果。

该参数的测定需在稳态条件下进行,要求酶浓度远低于底物浓度。现代生物技术中,Km值被广泛应用于蛋白质工程改造和生物传感器设计领域。

来源参考:

  1. 《酶动力学原理》(科学出版社)
  2. NCBI生物化学数据库
  3. Nature Education Scitable生物学专栏
  4. 《药物设计学》高等教育出版社
  5. ACS Synthetic Biology期刊2023年综述

网络扩展解释

米氏常数(Km)是酶促反应动力学中的核心参数,具体解释如下:

一、定义

米氏常数(Km)表示酶促反应达到最大反应速度(Vmax)一半时所需的底物浓度。其数学表达式为: $$ v = frac{V_{text{max}} [S]}{K_m + [S]} $$ 其中,(v)为反应速度,([S])为底物浓度。


二、意义与功能

  1. 酶与底物亲和力的指标
    Km值越小,表明酶与底物的亲和力越强(达到半最大速度所需底物浓度越低)。

  2. 代谢途径的限速步骤判断
    在代谢通路中,Km值最大的步骤通常是整个途径的限速步骤,对应的酶称为关键酶。

  3. 最适底物的选择
    若某酶可催化多种底物,Km值最小的底物为该酶的最适底物。


三、特性


四、实验测定

常用双倒数作图法(Lineweaver-Burk图),通过绘制(1/v)与(1/[S])的线性关系,计算Km和Vmax。


五、应用领域

Km被广泛应用于生物化学、药物研发(如酶抑制剂设计)及临床诊断(如酶活性检测)。

如需进一步了解公式推导或实验方法,可参考酶动力学相关教材或权威文献。

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