Número de recambio

En química, el término "número de facturación" tiene dos significados distintos.

En enzimología, el número de recambio (k_cat) se define como el limitar el número de conversiones químicas de moléculas de sustrato por segundo que ejecutará un solo sitio activo para una concentración de enzima determinada [E_T] para enzimas con dos o más sitios activos. Para las enzimas con un único sitio activo, k_cat se conoce como constante catalítica. Se puede calcular a partir de la velocidad de reacción límite V_max y la concentración del sitio del catalizador < es decir,₀ de la siguiente manera:

kcat=Vmaxe0{displaystyle k_{mathrm}={frac {V_{max } {e_{0}}

En otros campos químicos, como la catálisis organometálica, el número de recambio (TON) tiene un significado diferente: el número de moles de sustrato que un mol de catalizador puede convertir antes de inactivarse:

TON=nproductncat{displaystyle mathrm {TON} ={frac {n_{mathrm} {producto} }{n_{mathrm {cat}}} {}}} {fn} {fn}}}} {fn}

Un catalizador ideal tendría un número de rotación infinito en este sentido, porque nunca se consumiría. El término frecuencia de rotación (TOF) se utiliza para referirse a la rotación por unidad de tiempo, equivalente al significado de número de rotación en enzimología.

TOF=TONt{displaystyle mathrm { TOF} ={frac {mathrm} {}{t}}} {}} {f}} {f}}} {f}} {f}}}} {f}}}} {f}}}

Para las aplicaciones industriales más relevantes, la frecuencia de facturación está en el rango de 10 −2 - 10 2 s - - - 1 (10 3 - 10 7 s −1 para enzimas). La enzima catalasa tiene la frecuencia de rotación más grande, con valores de hasta 4 × 10 7 s −1 ya que se ha informado.

Número de rotación de enzimas limitadas por difusión

La acetilcolinesterasa es una serina hidrolasa con una constante catalítica reportada superior a 10 ^{4 s −1 . Esto implica que esta enzima reacciona con acetilcolina en cerca de la velocidad de difusión limitada.}

La anhidrasa carbónica es una de las enzimas más rápidas, y su velocidad generalmente está limitada por la velocidad de difusión de sus sustratos. Constantes catalíticas típicas para las diferentes formas de esta enzima rango entre 10 4 s −1 y 10 6 s −1 .