Molecular Biology 728x

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BiologicalReactionsとRates

Contents:
  1. Reaction Coordinate Diagram
  2. Activation Energyと反応のレートk
  3. 複数ステップのk

前: バクテリアにおけるTranscriptionのRegulation

Reaction Coordinate Diagram

よくある化学反応のFree Energyとの関係のグラフ。transition stateの山の高さとデルタGが問題になる奴。

11ページ

  • デルタG < 0 … favorable
  • デルタG > 0 … unfavorable

デルタGは kcal/mol で示される。 ATPは -7.3 kcal/mol

Activation Energyと反応のレートk

反応がどれだけ速やかに起こるか、というのはデルタGよりもデルタGactの方が重要(上記11ページ参照)。またの名をactivation energyと言う。

反応のレートをkで表すが、kとデルタGactは反対に関連している。例えばデルタGactが増加するとkは減少する。

ATPのactivation energy (デルタGact)は約 32kcal/mol。 このケースのATP加水分解のkは約 2x10^-11 [秒間あたりの過水分解量] となる。 これは1モルで1600年掛かる。

複数ステップのk

複数ステップに分かれて反応が起こる時、一番小さなkのステップがrate limiting stepとなる。

反応を促進する場合はrate limiting stepのkを変更する必要がある。

だが反応を抑制したい場合はrate limiting stepでないkを下げる(つまりデルタGactを上げる)事でも抑制出来る。 これはkを下げる事で新しいrate limiting stepを作る事が出来るから。

これはバクテリアのTranscriptionなどでも同様に考えられる。 転写のレートは以下の4ステップに分けて考える事が出来る。

  1. CCF
  2. OCF
  3. UTC
  4. STC

10ページも参照の事。

転写を促進したいなら、一番小さいkの反応を促進しなくてはならない。