Кинетика вообще - это учение о скоростях процессов. В химических реакциях скорость измеряется по убыли субстрата в единицу времени или, что то же самое, по приросту продукта реакции во времени. Здесь необходимы два уточнения. Во-первых, регистрировать следует так называемую начальную скорость реакции, т.е., за тот отрезок времени, пока концентрация субстрата снизится не настолько, чтобы это привело к заметному замедлению реакции в соответствии с законом действующих масс (обычно скорость практически неизменна до расщепления не более 20% субстрата). Во-вторых, для ферментативных реакций всегда нужна поправка на скорость спонтанного процесса Иными словами, работа фермента характеризуется скоростью реакции в присутствии фермента за вычетом ее скорости без фермента (при прочих равных условиях). В дальнейшем изложении под скоростью ферментативной реакции будет подразумеваться именно начальная скорость с поправкой на неферментативные превращения (которая иногда бывает весьма существенной).
Единицы измерения скорости реакции могут быть разными. Количество превращаемого вещества лучше всего выражать в молярных единицах, а время - в секундах или минутах. Соответственно в качестве едини п скорости можно использовать такие, как ммоль/мин или мкмоль/с и т.п. Непосредственные измерения хода реакции удобно проводить путем регистрации изменений какого-либо физического параметра, свойственного субстрату или образующемуся продукту. Например, если один из них имеет окраску, то скорость процесса удобно измерять по динамике светопоглощения раствора, в котором протекает реакция (при этом единицы светопоглощения при желании можно перевести в молярную концентрацию анализируемого вещества, воспользовавшись соответствующей калибровочной кривой).
Как известно, скорость любой химической реакции определяется законом действующих масс: она пропорциональна произведению концентраций реагирующих веществ. Ферментативные реакции отличаются в этом плане некоторыми особенностями. Во-первых, одно из реагирующих веществ - это фермент, концентрация которого, как правило, на много порядков меньше, чем концентрация субстрата. Во- вторых, фермент, как и всякий катализатор, не расходуется в ходе реакции, а потому его количество в ходе реакции остается неизменным (точнее, постоянной пребывает совокупная концентрация свободного фермента и связанного в комплексах с субстратом и продуктом).
Рассмотрим выражение закона действующих масс применительно к простейшей (односубстратной) ферментативной реакции:
Анализ этого уравнения позволяет вскрыть своеобразие кинетики ферментативного катализа
