Ензимите са протеини, които работят за намаляване на енергията на активиране при химични реакции, докато не се консумират в реакцията. Биологично ензимите са основни молекули, които ускоряват реакциите в метаболитните системи. В резултат на това, ензимната кинетика изследва скоростта на реакция на ензимите при различни химически настройки. Много фактори влияят върху скоростта на ензима. Концентрацията на субстрата, температурата, инхибиторите и рН влияят на прага на ензима в химична реакция. С помощта на линейни връзки, като например Lineweaver-Burk, можете да намерите максималната скорост на даден ензим.
Лесно изчисляване на Vmax в Lineweaver-Burk Plot
Започнете, като начертаете уравнението на Michaelis-Menten, за да получите хиперболна крива. След това използвайте реципрочната стойност на уравнението на Михаелис-Ментен, за да получите наклонена форма на ензимна активност. След това ще получите скоростта на ензимната активност като 1 / Vo = Km / Vmax (1 / [S]) + 1 / Vmax, където Vo е началната скорост, Km е константа на дисоциация между субстрата и ензима, Vmax е максималната скорост, а S е концентрацията на субстрат.
Тъй като уравнението за пресичане на наклона свързва скоростта с концентрацията на основата, можете да използвате типичното формула на y = mx + b, където y е зависимата променлива, m е наклонът, x е независимата променлива и b е y-прихващане. Преди конкретен компютърен софтуер бихте използвали милиметрова хартия, за да очертаете линията. Сега използвате типичен софтуер за бази данни, за да начертаете уравнението. Така че, знаейки началната скорост, Vo и различната концентрация на субстрата, можете да създадете права линия. Графиката на линията представлява наклон на Km / Vmax и y-отсечка от 1 / Vmax. След това използвайте реципрочната стойност на y-интервала, за да изчислите Vmax на ензимната активност.
Използва за Lineweaver-Burk Plot
Инхибиторите променят максималната скорост на ензимната активност главно по два начина: конкурентно и неконкурентно. Конкурентният инхибитор се свързва с мястото на активиране на ензим, блокиращ субстрата. По този начин инхибиторът се конкурира със субстрата, за да се свърже с ензимното място. Позволяването на висока концентрация на конкурентния инхибитор осигурява свързването към мястото. Следователно, конкурентният инхибитор променя динамиката на ензимната скорост. Първо, инхибиторът променя наклона и х-прихващането Km създавайки много по-стръмен наклон. Въпреки това, максималната скорост, Vmax, остава същата.
От друга страна, неконкурентният инхибитор се свързва на различно място от мястото на активиране на ензима и не се конкурира със субстрата. Инхибиторът модифицира структурните компоненти на мястото на активиране, предотвратявайки свързването на субстрата или друга молекула с мястото. Тази промяна влияе върху афинитета на субстрата към ензима. Неконкурентните инхибитори променят наклона и y-прихващането на графика Lineweaver-Burk, намалявайки Vmax, докато увеличават y-прихващането с по-стръмен наклон. Прихващането x обаче остава същото. Докато графика Lineweaver-Burk е полезен в много отношения, линията графика има ограничения. За съжаление, графикът започва да изкривява честотите при много високи или ниски концентрации на субстрата, създавайки екстраполация върху участъка.