Введение

В химии термин "число оборота" имеет два различных значения. В энзимологии число оборота (kcat) определяется как предельное количество химических превращений молекул субстрата в секунду, которое может осуществить один активный центр для данной концентрации фермента, для ферментов с двумя и более активными центрами. Для ферментов с одним активным центром kcat называют каталитической константой. Его можно рассчитать по предельной скорости реакции и концентрации каталитических центров следующим образом: (см. кинетику Майкла-Ментен). В других областях химии, таких как органометаллическая катализ, число оборота (TON) имеет иное значение: количество молей субстрата, которое может преобразовать один моль катализатора до момента его инактивации. Идеальный катализатор в этом смысле имел бы бесконечное число оборота, поскольку он никогда не расходуется. Термин "частота оборота" (TOF) используется для обозначения числа оборотов в единицу времени, что эквивалентно значению числа оборота в энзимологии. Для большинства практически значимых промышленных применений частота оборота находится в диапазоне 10−2 – 102 с−1 (103 – 107 с−1 для ферментов). Фермент каталаза обладает наибольшей частотой оборота, для которого сообщалось о значениях до 4 с−1.

Объем оборота ферментов с ограниченной диффузией

Ацетилхолинестераза — это серингидролаза с заявленной каталитической константой, превышающей 10⁴ с⁻¹. Это подразумевает, что данный фермент реагирует с ацетилхолином со скоростью, близкой к пределу, определяемому диффузией. Углеродная ангидраза — один из самых быстрых ферментов, и её скорость обычно ограничивается скоростью диффузии её субстратов. Типичные каталитические константы для различных форм этого фермента находятся в диапазоне от 10⁴ с⁻¹ до 10⁶ с⁻¹.