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生化反应属于酶催化反应，或者称为酶促反应。对于一个小分子催化的均相溶液反应来说，当底物浓度增加时，通常反应速度会随之呈线性增加，一般不存在极限值，但这种情况在酶促反应中却不同。固定一个酶促反应体系中酶浓度不变，随着体系中底物浓度逐渐提高，酶促反应速度增加曲线为一条双曲线，最终趋向于一个与底物浓度无关的最大速率。这说明当底物浓度较高时，所有的酶的有效催化位点都结合了底物，因此进一步提高底物浓度不会再引起反应速率的增加。这种酶被底物饱和的现象是酶促反应的特征，LMichaelis和MLMenten通过实验论证了这一结果。对于酶促反应的这种现象，目前基本采用酶底物复合物理论进行解释。它假定酶促反应过程中酶和底物首先形成酶底物复合物ES，然后这个复合物再分解生成产物，同时酶被释放出来。用反应式表示在这个反应中，整个反应速度是与酶底物复合物(ES)的浓度成正比。当酶浓度增加时，形成的酶底物复合物浓度也将增加，因此可以提高反应速度。而当保持酶浓度固定不变时，逐渐增加底物浓度可以提高反应速度，直至所有的酶全部反应生成酶底物复合物时，反应速度达到最大值。如图11-2所示，当底物浓度达到极大值后，反应速度趋向于vmax。显然，不同的酶浓度确定一个不同的最大反应速度。LMichaelis和MLMenten根据酶-底物复合物理论，提出了底物浓度与酶促反应速率之间的关系式，称为MichaelisMenten方程式(简称米-蒙方程式)要利用公式(11-17)来计算实际酶促反应速度，还需要知道vmax和Km。的具体值。将公式(11-17)变形得当 时，有Km=S。也就是说Km是酶促反应速度达到最大反应速度的一半时的底物浓度，因此Km，又被称为半反应速度常数。在酶和底物混合后短时间内，系统实际处于一种恒定状态，在这一阶段内，反应速度和时间呈线性关系，而酶底物复合物等反应中间产物浓度几乎保持不变，即l尝鱼J二o，此波称为恒态。Briggs和Haldane采用恒态法对米-蒙方程进行推导。对于反应式(11-16)，反应开始时产物P浓度很低，反应式中的第二步在正方向上进行得很完全，因此逆反应L：可以忽略。当考察中间产物ES的生成速率vf和消除速率vd时，有以下式子根据上面的数学推导，可以得到如下一些结论：(1)米氏常数Km的实质是中间产物ES达到恒态时的反应平衡常数，主要由三个反应常数(k1、k2、k3)决定。大部分酶促反应的Km值处于10-110-6molL之间，Km的值越小，则酶和底物之间的亲和能力越强。(2)在公式(11-17)中我们可以看出，当底物浓度S极小时，Km+S=Km，此时酶促反应速度和底物浓度成正比，为一级反应；当底物浓度S极大时，Km+SKm ，此时所有的酶几乎被底物饱和，酶促反应速度达到最大值，为零级反应；而更多情况下酶促反应处于以上两种特例的过渡状态，反应级数处于。01之间。(3)将米-蒙方程重排后得到Lineweaver-Burk方程利用Lineweaver
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