يؤثر تركيز الركيز في معدل التفاعل

تعالج التفاعلات الانزيمية في المناقشة اللاحقة على أنها تشمل ركيزة واحدة وناتجا واحدا. وفي حين أن هذه الحالة تنطبق على بعض التفاعلات المحفرة إنزيميا، غير أن لمعظم هذه التفاعلات ركيزتان وناتجان أو أكثر. ولكن هذا لا يغير من صحة هذه المناقشة. إذا ازداد تدكيز الركيزة [S]، مع بقاء كافة الظروف الأخرى ثابتة، تزداد السرعة الأولية (vi) (السرعة المقيسة عندما تكون كية قليلة جدا من الركيزة قد تفاعلت) حتى تصل إلى قيمة أعظمية (Vmax) لا تتجاوزها (الشكل 9-9).

تزداد السرعة بزيادة تركيز الركيزة حتى نقطة يقال فيها عن الإنزيم إنه أصبح «متشبعاً» (Saturated) بالركيزة. وتصل السرعة الأولية المقيسة إلى قيمتها الأعظمية التي لا تتأثر بعدها بأية زيادة أخرى في تركيز الركيزة لأن الركيزة تكون موجودة بتركيز مولي أكبر بكثير من تركيز الإنزيم. وعلى سبيل المتبال، إذا أثر إنزيم وزنه الجزيئي قدره 100,000 على ركيزة وزنها الجزيئي 100، وكان كلاهما موجودا بتركيز 1 مجم/مل، يكون هناك 1000 مول من الركيزة لكل مول واحد من الإنزيم؛ وعليه يكون:

أي أن فائض الركيزة بالنسبة للإنزيم هو 106 مول. وحتى إذا نقص تركيز الركيزة [S] بمقدار 100 مرة تبقى موجودة ففائض مولي يزيد على الإنزيم 10,000 ضعفاً. ويوضح (الشكل 9-10) الحالات عند النقاط A و B وC في (الشكل 9-10). ويكون جزء فقط من جزيئات الإنزيم الموجود متحداً مع الركيزة عند النقطتين A وB حتى ولو وجدت جزيئات الركيزة بنسبة أكبر من الإنزيم؛ ويعود ذلك إلى أن ثابتة توازن التفاعل

EnzS ⇔ Enz + S (تشكل مركب إنزيم - ركيزة) ليس كبيرا بلا حدود. ولذلك فإن زيادة أو نقص تركيز الركيزة [S] عند النقطتين A وB تؤدي إلى زيادة أو نقص مقدار الإنزيم المرتبط. بالركيزة على شكل مركب (EnzS)، ولذا فإن   Vi

بالركيزة، لا تؤدى الزيادة الإضافية فى تركيز الركيزة إلى زيادة معدل التفاعل، لأنه ليس هناك إنزم حر متاحاً للارتباط. وفى مثل هذه الظروف، يعتمد معدل التفاعل الحالة B حالة ذات أهمية نظرية كبيرة،

حيث يتشبع عندها نصف جزيئات الإنزيم تماما بالركيزة. وبناء 'عليه تكون سرعة التفاعل مساوية لنصف السرعة الأعظمية (Vmax) التى تظهر عند تركيز معين للإنزيم.

الشكل 9-9 : تأثير تركيز الركيزة [S] فى سرعة التفاعل المحفز إنزيميأ.

الشكل 9-10 : تمثيل الإنزيم عند تركيز منخفض (A) ومرتفع (C) وعند التركيز Km للركيزة (B) وتتوافق النقاط A و B وC مع تلك التي في (الشكل 9-9).