酵素アッセイで活性化エネルギーを求める手順
酵素は有機触媒であり、化学反応速度を大幅に向上させます。酵素がなければ、多くの代謝反応は生物にとって遅すぎます。酵素は反応開始に必要なエネルギー（活性化エネルギー）を低減します。反応速度は、基質や生成物の濃度変化を一定温度で時間経過とともに測定するアッセイで求められます。異なる温度での反応速度データを取得すれば、活性化エネルギー（Ea）を算出するための情報が得られます。アレニウス式
ln k = -Ea/(R·T) + ln A
を用いて活性化エネルギーを求めます。
必要なもの
- 酵素アッセイのデータ
- グラフ用紙
- 自然対数計算が可能な電卓
- 温度計
手順
酵素アッセイの結果を表形式にまとめます。温度が上がるにつれて反応速度が指数関数的に増加し、基質の減少または生成物の増加が (mol/L)/s の単位で記録されます。
各温度をケルビン (K) に変換します。測定は通常摂氏 (°C) で行われるため、K = °C + 273 の式を使用します。
各温度での反応速度の自然対数 (ln) を求めます。電卓の ln キーを使用して計算してください。
ln(k) を縦軸、1/T (K⁻¹) を横軸にプロットします。指数関数的な関係が直線化されます。
プロットした直線の傾きと切片を求めます。直線は y = mx + b の形で表され、傾き m は -Ea/R に相当します。ガス定数 R は 8.314472 J·mol⁻¹·K⁻¹ です。
傾き m にガス定数 R を掛けて活性化エネルギー Ea を求めます。傾きは負の値になるため、Ea は絶対値（正の値）として記録します。