【79】ミカエリス定数

ミカエリス定数（Km）は、酵素と基質の”結合しやすさ”を表している。

ミカエリス定数（Km）は、酵素基質複合体の濃度［ES］に対する酵素濃度［E］と基質濃度［S］の割合なので、ミカエリス定数（Km）が”小さい”ほど、酵素と基質が”結合しやすい”（酵素-基質複合体を作りやすい）ことになる。

酵素の種類ごと、同じ酵素でも複数の基質がある場合は基質の種類ごとに、固有のミカエリス定数がある。

〈基質濃度と反応速度の関係を表したグラフ〉では、ミカエリス定数（Km）は、反応速度（V）が最大反応速度（Vmax）の1／2になる時の基質濃度［S］とちょうど一致する。

したがって、ミカエリス定数（Km）の値が“小さい”ほど、グラフの傾きが”大きく”なり、酵素は基質と結合しやすい（酵素-基質複合体をつくりやすい）ことになる。

酵素反応の反応速度（V）は、ミカエリス定数（Km）と最大反応速度（Vmax）、基質濃度［S］を使った”ミカエリス・メンテン式”で表わすことができる。

ミカエリス・メンテン式の両辺の逆数をとると一次関数の形になる。

1/[S]と1/Vの関係（基質濃度と反応速度の関係）をグラフにできれば、縦軸切片から最大反応速度（Vmax）を、さらにグラフの傾きからミカエリス定数（Km）を近似することができる。

【補足】

• 代謝（生体内の化学反応。例えば”光合成“や”呼吸“など。）
• 触媒（化学反応を促進または抑制する物質。）
• 酵素（生体内ではたらく生体触媒。タンパク質を主成分としている。）
• 変性（加熱やpH変化などにより、タンパク質の立体構造が変化し、タンパク質の性質が変化すること。）
• 失活（酵素タンパク質が変性することで、触媒としての機能を失うこと。）
• 酵素-基質複合体（酵素の活性部位に、基質が結合した状態。）
• 最大反応速度（全ての酵素が酵素ｰ基質複合体を形成しているときの反応速度。）
• 基質特異性（それぞれの酵素タンパク質は特有の立体構造をもち、特に基質と結合する部分“活性部位”）
• ミカエリス定数（Kｍ＝［E］×［S］／［ES］。酵素の反応速度が最大反応速度の1／2になる時の基質濃度と一致する。）
• ミカエリス・メンテン式（酵素の反応速度V＝最大反応速度（Vmax）×基質濃度［S］／（Km＋［S］））
• ラインウィーバー・バーク式（ミカエリス・メンテン式の両辺の逆数を取り、一次関数の形にした式。縦軸切片＆横軸切片から、最大反応速度＆ミカエリス定数を求められる。）

【参考資料】

• 吉里勝利（2018）.『改訂 高等学校 生物基礎』.第一学習社
• 浅島 誠（2019）.『改訂 生物基礎』.東京書籍
• 吉里勝利（2018）.『スクエア最新図説生物neo』.第一学習社
• 浜島書店編集部（2018）.『ニューステージ新生物図表』.浜島書店
• 大森徹（2014）.『大学入試の得点源　生物［要点］』.文英堂