Wechselzahl-Rechner für Enzyme (kcat)

Wechselzahl-Rechner für Enzyme (kcat) | Kostenloses Online-Tool | Elysia Tools

Leitfaden zur Tool-Nutzung

Erfahren Sie, wann dieses Tool passt, was es unterstützt und wie Nutzer es anwenden.

Wichtige Fakten

Kategorie: Education
Eingabetypen: select, number
Ausgabetyp: json
Sample-Abdeckung: 4
API bereit: Ja

Überblick

Der Wechselzahl-Rechner für Enzyme bestimmt kcat aus Vmax und der gesamten Enzymkonzentration beziehungsweise Enzymmenge. Die Ergebnisse werden in min⁻¹ und s⁻¹ ausgegeben. Je nach verfügbaren Messdaten können Sie Vmax und Enzymmenge, Vmax und Enzymkonzentration oder Proteinkonzentration und Molekülmasse verwenden.

Wann verwenden

Wenn Sie die katalytische Leistung eines Enzyms anhand von Vmax und der eingesetzten Enzymmenge vergleichen möchten.
Wenn die Enzymkonzentration in µM vorliegt und Sie kcat direkt aus Vmax in µM/min berechnen wollen.
Wenn nur Proteinkonzentration und Molekülmasse bekannt sind und daraus zunächst die Enzymkonzentration bestimmt werden soll.

So funktioniert es

1Wählen Sie den Berechnungsmodus: Vmax plus Enzymmenge, Vmax plus Enzymkonzentration oder Vmax plus Proteinkonzentration und Molekülmasse.
2Geben Sie die passenden Werte und optional die gewünschte Anzahl an Dezimalstellen ein.
3Der Rechner berechnet kcat nach kcat = Vmax ÷ [E]gesamt. Im Proteinmodus wird [E] in µM mit [E] = 1000 × Proteinkonzentration ÷ Molekülmasse bestimmt.
4Das Ergebnis erscheint in min⁻¹ und s⁻¹ und wird anhand der angegebenen Bereiche von sehr langsam bis sehr schnell eingeordnet.

Anwendungsfälle

Vergleich der katalytischen Leistung verschiedener Enzyme in biochemischen Lehrversuchen.
Berechnung von kcat aus Aktivitätsmessungen und bekannten Enzymmengen im Labor.
Umrechnung einer Proteinbestimmung in eine molare Enzymkonzentration für die Enzymkinetik.

Beispiele

1. kcat aus Vmax und Enzymmenge berechnen

Studierende der Biochemie

Hintergrund

Ein gesättigter Enzymansatz erreicht Vmax = 12 µmol/min. Die eingesetzte Menge aktiver Zentren beträgt 0,02 µmol.

Aufgabe

Die Wechselzahl soll in min⁻¹ und s⁻¹ bestimmt und eingeordnet werden.

Verwendung

Wählen Sie den Modus „Vmax + Enzymmenge“ und geben Sie 12 µmol/min sowie 0,02 µmol ein.

Vmax: 12 µmol/min; Enzymmenge: 0,02 µmol

Ergebnis

Der Rechner ergibt kcat = 600 min⁻¹ = 10 s⁻¹. Das entspricht einem mäßig schnellen, typischen Stoffwechselenzym.

2. kcat aus Proteinkonzentration und Molekülmasse

Laborpraktikum

Hintergrund

Die Enzymprobe enthält 1 mg/mL eines Proteins mit einer Molekülmasse von 50 kDa. Vmax beträgt 40 µM/min.

Aufgabe

Die molare Enzymkonzentration und daraus die Wechselzahl sollen berechnet werden.

Verwendung

Wählen Sie den Modus „Vmax + Proteinkonzentration & MW“ und geben Sie Vmax = 40 µM/min, 1 mg/mL und 50 kDa ein.

FAQ

Was bedeutet kcat?

kcat ist die Wechselzahl eines Enzyms. Sie beschreibt, wie viele Substratmoleküle ein aktives Zentrum pro Sekunde unter gesättigten Bedingungen umsetzt.

Welche Formel verwendet der Rechner?

Der Rechner verwendet kcat = Vmax ÷ [E]gesamt und gibt den Wert in min⁻¹ sowie s⁻¹ aus.

Welche Eingaben sind möglich?

Sie können Vmax mit der Enzymmenge, Vmax mit der Enzymkonzentration oder Vmax mit Proteinkonzentration und Molekülmasse eingeben.

Wie wird im Proteinmodus die Enzymkonzentration berechnet?

Aus Proteinkonzentration c in mg/mL und Molekülmasse MW in kDa wird [E] = 1000 × c ÷ MW in µM berechnet.

Was muss bei mehreren aktiven Zentren beachtet werden?

Für [E] sollte die Zahl der aktiven Zentren zählen. Bei einem n-mer ist die entsprechende Anzahl der Untereinheiten zu berücksichtigen.

Vmax: 40 µM/min; Proteinkonzentration: 1 mg/mL; Molekülmasse: 50 kDa

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