做酶动力学实验时，我们习惯在清澈的稀释溶液里测数据，仿佛细胞内部也是类似的水环境。但真相可能让你意外——大肠杆菌细胞里的大分子总浓度高达 0.3~0.4 g/ml，其中光是蛋白质就有 100 mg/ml。按细胞干重算，蛋白质占 55%，RNA 占 20%，脂质占 10%。打个比方，这相当于把 300~400 毫克蛋白质塞进 1 毫升体积里，细胞内部一点都不空旷。
小分子代谢物的扩散系数在体外和体内比较接近（约 30~100 μm²/s），所以体外酶动力学实验的数据对小分子底物还有一定参考价值。大分子就不一样了：DNA、RNA、大型蛋白质复合物在拥挤环境中不再遵循简单的自由扩散规律，会出现亚扩散现象——移动比理想溶液中慢得多，也更容易被其他分子阻挡。
研究人员会在体外实验中加入 PEG（聚乙二醇） 或其他惰性高分子，来模拟细胞内的拥挤环境，让实验条件更接近真实的体内情况。所以下次看到用 PEG 的实验，别以为它只是抗冻剂哦。