Die Michaelis-Menten-Gleichung

In roten Blutzellen kommt das Enzym Carboanhydrase vor, das die Hydratisierung von Kohlendioxid zu Hydrogencarbonationen katalysiert:

\mathrm{CO_2} (g) + \mathrm{H_2O} (l) \rightarrow \mathrm{HCO_3^-} (aq) + \mathrm{H^+} (aq)

Die Enzymreaktion soll nach dem folgenden Schema beschrieben werden:

\mathrm{S} + \mathrm{E} \xleftrightharpoons[k_{-1}]{k_1} \mathrm{ES} \xrightarrow{k_2} \mathrm{P} + \mathrm{E}

Nach verschiedenen Näherungen ergibt sich die Michaelis-Menten-Gleichung:

v = \frac{\mathrm{d[P]}}{\mathrm{d}t} = k_2 \cdot \frac{[\mathrm{S}][\mathrm{E}]_0}{K_{\mathrm{M}}+[\mathrm{S}]}

Die Parameter für Carboanhydrase sind voreingestellt [1]. Zur Linearisierung der Michaelis-Menten-Gleichung eignet sich die Auftragung nach dem Lineweaver-Burk-Diagramm oder nach dem Hanes-Woolf-Diagramm.

[1] P. W. Atkins, J. de Paula: Physikalische Chemie, 2013, 5. Auflage, S. 938.