Umfassende Einführung in die Modellierung der Geschwindigkeit enzymatischer Reaktionen unter Berücksichtigung der Wirkungen physikalisch-chemischer Parameter Analysis of Enzyme Reaction Kinetics ist das zweite zweibändige Referenzwerk in einer einzigartigen 11-bändigen Sammlung zum Thema Enzymreaktor-Engineering. In dieser Publikation werden Geschwindigkeitsausdrücke für enzymatische Reaktionen unter Berücksichtigung der Modulation durch physikalisch-chemische Faktoren angegeben, und es werden Instrumente dargestellt, mit denen sich vorhersagen und kontrollieren lässt, wie schnell Substrate…mehr
Umfassende Einführung in die Modellierung der Geschwindigkeit enzymatischer Reaktionen unter Berücksichtigung der Wirkungen physikalisch-chemischer Parameter
Analysis of Enzyme Reaction Kinetics ist das zweite zweibändige Referenzwerk in einer einzigartigen 11-bändigen Sammlung zum Thema Enzymreaktor-Engineering. In dieser Publikation werden Geschwindigkeitsausdrücke für enzymatische Reaktionen unter Berücksichtigung der Modulation durch physikalisch-chemische Faktoren angegeben, und es werden Instrumente dargestellt, mit denen sich vorhersagen und kontrollieren lässt, wie schnell Substrate in Produkte umgesetzt werden. Band 1 enthält die von mechanistischen Postulaten mathematisch abgeleiteten Geschwindigkeitsausdrücke, ergänzt um geeignete statistische Verfahren für die Anpassung an Versuchsdaten. Band 2 behandelt die Wirkungen der physikalischen und chemischen Parameter auf die Geschwindigkeit von enzymkatalysierten und Enzymdeaktivierungs-Reaktionen.
Analysis of Enzyme Reaction Kinetics in zwei Bänden ist ein umfassendes Referenzwerk für alle, die Enzymreaktionen erforschen oder in diesem Bereich arbeiten, sowie für Fachleute, die sich mit der Kontrolle von Reaktoren beschäftigen.
F. Xavier Malcata, PhD, is Full Professor at the Department of Chemical Engineering at the University of Porto in Portugal, and Researcher at LEPABE - Laboratory for Process Engineering, Environment, Biotechnology and Energy. He is the author of more than 400 highly cited journal papers, eleven books, four edited books, and fifty chapters in edited books. He has been awarded the Elmer Marth Educator Award by the International Association of Food Protection (USA) and the William V. Cruess Award for excellence in teaching by the Institute of Food Technologists (USA).
Inhaltsangabe
About the Author
Series Preface
Preface
Volume One
7. Mathematical Approach to Rate Expressions 2
7.1. Introduction 3
7.1.1. Basic concepts 3
7.1.2. Chemical mechanism and rate expression 4
7.1.3. Historical perspective 7
7.1.4. Further refinements 10
7.1.5. Multisubstrate approaches 12
7.1.6. Objective 15
7.1.7. Strategy 16
7.2. Rate expression 17
7.2.1. Kinetic features 17
7.2.2. Order of reaction 31
7.3. Michaelis & Menten's rate expression with single enzyme 36
7.3.1. Michaelis & Menten's rationale 37
7.3.2. Graphical interpretation 41
7.3.3. Semilogarithmic plot 47
7.3.4. Eisenthal, Cornish & Bowden's plot 50
7.3.5. Dixon's plot 54
7.3.6. Concentration of enzyme forms 57
7.3.7. Best reparameterization 60
7.3.8. van Slyke & Cullen's rationale 62
7.3.9. Briggs & Haldane's rationale 64
7.3.10. Absolute sensitivity to lumped parameters 70
7.3.11. Relative error of alternative derivations 74
7.3.12. Relative sensitivity to intrinsic parameters 77
7.3.13. Biochemical rationale 82
7.3.14. Derivatives of rate expression 92
7.4. Michaelis & Menten's rate expression with multiple enzymes 94
7.4.1. Several isozymes 95
7.4.2. Two isozymes 100
7.4.3. Infinite isozymes 117
7.5. Michaelis & Menten's rate expression with autocatalysis 94
7.6. Michaelis & Menten's rate expression with multiphasic systems 137
7.7. Improved rate expression with single enzyme 151
7.7.1. Morrison's rationale 152
7.7.2. Graphical interpretation 155
7.7.3. Low enzyme concentration 168
7.7.4. Best reparameterization 172
7.7.5. Kim's rationale 175
7.7.6. Graphical interpretation 180
7.7.7. Specific kinetic features 200
7.7.8. Absolute sensitivity to intrinsic parameters 224
7.7.9. Improved simulation of initial transients 228
7.7.9.1. Batch stirred system 230
7.7.9.2. Flow stirred system 250
7.7.10. Improved simulation of final transients 285
7.8. Alternative forms of Michaelis & Menten's rate expression 314
7.8.1. Integrated form 315
7.8.1.1. Lambert's function 319
7.8.1.2. Taylor's expansion 324
7.8.2. Linearized form 337
7.8.2.1. Differential expression 339
7.8.2.2. Integrated expression 350
7.9. Rate expressions for multisubstrate reactions 361
7.9.1. Shortcut approaches to pseudo steady state 362
7.9.1.1. King & Altman's method 362
7.9.1.2. Cleland's nomenclature 385
7.9.1.3. Supplementary simplifications 396
7.9.2. Uni Uni mechanism 410
7.9.2.1. Pseudo steady state 411
7.9.2.1.1. Classical approach 411
7.9.2.1.2. King & Altman's approach 419
7.9.2.2. Rapid equilibrium 427
7.9.2.2.1. Classical approach 427
7.9.2.2.2. King & Altman's approach with Cha's aproximation 431
7.9.3. Ordered Bi Uni mechanism 439
7.9.3.1. Pseudo steady state 441
7.9.3.2. Rapid equilibrium 452
7.9.4. Other Uni/Bi and Bi/Bi mechanisms 462
7.9.5. Simplification of multisubstrate rate expressions 476
