P50 (tryck)

För andra användningsområden, se P50 (disambiguering).

Inom biokemi representerar p50 det partialtryck av en gas som krävs för att uppnå 50 % mättnad av ett visst proteins bindningsställen. Värden av p50 är negativt korrelerade med substrataffinitet; lägre värden motsvarar högre affinitet och vice versa. Begreppet är analogt med Michaelis-Menten-konstanten (KM), som anger den substratkoncentration som krävs för att ett enzym ska uppnå 50 % av sin maximala reaktionshastighet.

Begreppet p50 härleds från att betrakta den fraktionella mättnaden av ett protein med en gas. Föreställ dig myoglobin, ett protein som kan binda en enda syremolekyl enligt den reversibla reaktionen nedan, vars jämviktskonstant K (som också är en dissociationskonstant eftersom den beskriver en reversibel associations- och dissociationshändelse) är lika med produkten av koncentrationerna (vid jämvikt) av fritt myoglobin och fritt syre, dividerat med koncentrationen av myoglobin-syrekomplexet.

Mb + O 2 ↽ – – ⇀ Mb ⋅ O 2 {\displaystyle {\ce {Mb+O_{2}<=>Mb\cdot O_{2}}}} K = {\displaystyle {\ce {\it {{K}={\rm {\frac {}{}}}}}}}

Myoglobinets fraktionella mättnad YO2 är hur stor andel av den totala myoglobinkoncentrationen som utgörs av syrebundet myoglobin, vilket kan omformas som koncentrationen av fritt syre i förhållande till summan av denna koncentration och dissociationskonstanten K. Eftersom tvåatomigt syre är en gas kan dess koncentration i lösningen betraktas som ett partialtryck.

Y O 2 = + ⇒ K + ⇒ p O 2 K + p O 2 {\displaystyle Y_{O_{2}}}={\rm {{\frac {}{+}}\Rightarrow {\rm {{\frac {}{\it {{K}\,{\rm {+\\,}}}}}\Rightarrow {\rm {\frac {\it {p{\rm {O_{2}}}}}{\it {{K}\,{\rm {+\,{\it {p{\rm {O_{2}}}}}}}}}}}}}}}}

Från definitionen av p50 som det partialtryck vid vilket den fraktionella mättnaden är 50 %, kan vi härleda att det i själva verket är lika med dissociationskonstanten K.

p 50 K + p 50 = 0.5 ⇒ p 50 = K {\displaystyle {\frac {p_{50}}{K+p_{50}}}}=0,5\Rightarrow p_{50}=K}}

Till exempel är myoglobins p50 för O2 130 pascal medan P50 för hemoglobin hos vuxna är 3,5 kPa. När O2-partialtrycket är lågt överförs således hemoglobinbundet O2 lättare till myoglobin. Myoglobin, som finns i höga koncentrationer i muskelvävnad, kan sedan överföra syret till muskelvävnadens muskelfibrer, där det används för att generera energi som bränsle för muskelkontraktion. Ett annat exempel är humant fosterhemoglobin, som har en högre affinitet (lägre P50) än vuxenhemoglobin och som därför möjliggör upptag av syre över placentadiffusionsbarriären.

Lämna ett svar

Din e-postadress kommer inte publiceras.