Michaelis-Menten-Rechner

Die Reaktionsgeschwindigkeit ist v = Vmax × [S] ÷ (Km + [S]). Bei [S] = Km läuft das Enzym mit genau der Hälfte von Vmax; weit über Km nähert es sich Vmax, und mehr Substrat bringt nichts mehr. Km und [S] brauchen dieselbe Konzentrationseinheit — heraus kommt die Einheit von Vmax.

Ein Enzym hat keine eine Geschwindigkeit. Es läuft so schnell, wie das angebotene Substrat es zulässt, und diese Seite nennt das Tempo für ein bestimmtes Angebot. Die Gleichung zerfällt sauber in zwei Teile: Vmax setzt den Maßstab, das Verhältnis von [S] zu Km entscheidet, welcher Bruchteil davon herauskommt. Die Standardwerte führen es vor: Mit Km = 2 mM und [S] = 5 mM liegt das Substrat beim 2,5-Fachen von Km, das Enzym läuft also mit 2,5 ÷ 3,5 = 0,7143 der vollen Geschwindigkeit — bei einem Vmax von 100 µmol/min sind das 71,4286 µmol/min. Jedes andere Paar mit demselben Verhältnis ergibt denselben Bruchteil, und genau deshalb müssen Km und [S] nur zueinander passen, nie zu Vmax. Was im Ergebnis nicht steckt, sind die beiden Zahlen, aus denen es gebaut ist. Km und Vmax sind gemessen, und zwar je Enzym, Substrat, Temperatur und pH-Wert neu; der Rechner hinterlegt keine davon, weil es den einen richtigen Wert nicht gibt. Du bringst sie mit, meist aus einer selbst angepassten Kurve, und die Geschwindigkeit ist nur so gut wie diese Anpassung. Die Gleichung setzt darüber hinaus ein Fließgleichgewicht voraus: ein einzelnes Substrat, einen Enzym-Substrat-Komplex auf konstantem Niveau, keine Hemmstoffe. Zwei Substrate, ein allosterisches Enzym oder ein kompetitiver Hemmstoff verbiegen dieselbe Kurve — dann ist diese Rechnung nicht ungenau, sondern das falsche Werkzeug.