Л. Міхаеліс запропонував для кількісного опису кінетики ферментативної реакції з одним субстратом механізм, що складається з двох стадій (перша - оборотна і швидка, друга-необоротна і повільна):
, (1)
де E - фермент; S-субстрат (в моєму випадку гемин); ES-проміжне з'єднання (интермедиат); P-продукт; k1, k-1 - константи швидкості прямої і зворотної реакцій на першій стадії ; k2 - константа швидкості незворотною повільною стадії.
Рівняння Міхаеліса має вигляд:
. (2)
Величина називається константою Міхаеліса.
Це рівняння можна записати наступним чином:
, (3)
де KM і - кінетичні параметри рівняння Міхаеліса - Ментен . Причому максимальна (гранична) швидкість дорівнює:
= k2cEo, (4) Величину називають також числом оборотів ферменту, так як вона вказує на число молей субстрату, перетворених на продукт одним молем ферменту в одиницю часу.
Для визначення параметрів і використовують кілька способів лінеаризації рівняння Міхаеліса - Ментен, які дозволяють виразити експериментальні дані в зручній для аналізу лінійної графічній формі.
У предстаціонарний період кінетики, швидкість накопичення фермент - субстратного комплексу визначається рівнянням
, (5)
але згідно рівняння матеріального балансу , рівняння (5) перетвориться до виду
. (6)
Якщо концентрація ферменту багато менше, ніж концентрація субстрату, то концентрацію останнього можна вважати постійною. Це дозволить проінтегрувати рівняння (6) після поділу змінних і отримати наступний вираз
. (7)
Швидкість утворення продукту виражається рівнянням
,
або з урахуванням (7):
. (8)
Якщо проінтегрувати вираз (8), отримаємо залежність концентрації продукту реакції від часу, тобто рівняння кінетичної кривої
